TUGAS MAKALAH
PENGERTIAN LISTRIK STATIS
SEKOLAH
: SMK DHARMA PATRA
KELAS
: XI (SEBELAS) TKJ 2.
DI
SUSUN
OLEH
:
M.SYAHRIL SIDIK NST
Pengertian Listrik Statis
Listrik statis adalah kumpulan muatan listrik
dalam jumlah tertentu yang tetap (statis), ketidakseimbangan muatan
listrik di dalam atau permukaan benda. Muatan listrik akan tetap ada sampai
benda kehilangan dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik.
Disimpulkan dari hal ini bahwa listrik statis berhubungan dengan gejala kelistrikan yang diam alias tidak mengalir. Listrik statis tidak bisa mengalir dari satu tempat ke tempat lain atau hanya bisa ada sekejap pada suatu tempat, berbeda dengan Listrik Dinamis.
Perbedaan Listrik Statis dan
Dinamis
Beberapa
hal yang membedakan fenomena listrik dinamis dan listrik statis dapat kita
rangkum sebagai berikut.
Pertama, aliran (perpindahan) elektron secara kontinyu pada listrik dinamis tidak terjadi pada listrik statis. Hal ini terjadi karena elektron- elektron pada konduktor (yang menjadi penghantar) memang sangat mudah berpindah. Sedangkan perpindahan elektron pada listrik statis terjadi karena gesekan atau gosokan (pada beberapa kasus juga karena induksi) serta tidak mengalir kontinyu.
Kedua, listrik dinamis hanya terjadi dengan penghantar konduktor. Sementara isolator berfungsi untuk mencegah manusia tersengat listrik dinamisnya.
Ketiga, listrik dinamis terdiri atas arus searah dan bolak balik.
Keempat, parameter parameter listrik dinamis dapat diukur dengan alat ukur yang baku. Sementara pada listrik statis susah diukur, misalnya sulit mengukur arus, tegangan, hambatan, dan daya listrik pada penggaris plastik yang menarik serpihan kertas.
Pertama, aliran (perpindahan) elektron secara kontinyu pada listrik dinamis tidak terjadi pada listrik statis. Hal ini terjadi karena elektron- elektron pada konduktor (yang menjadi penghantar) memang sangat mudah berpindah. Sedangkan perpindahan elektron pada listrik statis terjadi karena gesekan atau gosokan (pada beberapa kasus juga karena induksi) serta tidak mengalir kontinyu.
Kedua, listrik dinamis hanya terjadi dengan penghantar konduktor. Sementara isolator berfungsi untuk mencegah manusia tersengat listrik dinamisnya.
Ketiga, listrik dinamis terdiri atas arus searah dan bolak balik.
Keempat, parameter parameter listrik dinamis dapat diukur dengan alat ukur yang baku. Sementara pada listrik statis susah diukur, misalnya sulit mengukur arus, tegangan, hambatan, dan daya listrik pada penggaris plastik yang menarik serpihan kertas.
Konsep Dasar Listrik Statis
Kejadian seperti kenapa potongan kertas kecil bisa berinteraksi dengan penggaris yang telah digosok-gosok bisa dijelaskan dengan konsep dasar listrik statis (muatan listrik) ini. Karena berbicara mengenai listrik tentu tidak akan lepas dari muatan listrik, listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang ada dalam keadaan statis (diam).
Muatan listrik muncul karena adanya perpindahan
elektron dari satu benda ke benda lain. Terdapat 2 muatan listrik
yaitu muatan positif dan muatan negatif, dikatakan bermuatan positif
apabila proton lebih banyak daripada jumlah elektron,
dan begitupun sebaliknya. Sedangkan benda yang tidak memiliki muatan disebut
netral.
Benda yang
mempunyai muatan yang sejenis akan saling tolak-menolak ketika didekatkan satu
sama lain, sebaliknya benda yang mempunyai muatan yang berbeda akan saling
tarik-menarik. Interaksi yang terjadi antar muatan listrik bisa dijelaskan
dengan Gaya Coulomb,
Medan Listrik
Suatu muatan listrik dikatakan mempunyai medan listrik. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda yang bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Atau bisa disebut medan listrik adalah suatu daerah dimana gaya listrik masih bekerja. Medan listrik merupakan efek yang timbul oleh muatan listrik dalam suatu benda.
Arah medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik bisa digambarkan dengan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif mempunyai garis gaya listrik menjauhi (keluar) dari muatan tersebut. Dan sebuah muatan negatif mempunyai garis gaya listrik mendekati (masuk) muatan negatif.
Contoh Listrik Statis dalam sehari-hari
Sebetulnya sering kita jumpai contoh listrik
statis dalam kehidupan sehari-hari tetapi mungkin saja tidak kita sadari.
Berikut ini contoh listrik statis.
- Saat Anda
menyisir rambut, tanpa disadari terkadang rambut akan terbawa berdiri
sendiri beriringan dengan gerakan sisir. Hal tersebut terjadi karena ada interaksi muatan
antar sisir dengan rambut.
- Penggaris
atau sisir yang digosok-gosok ke rambut atau tangan kering akan menarik
potongan kertas kecil.
- Debu yang
tertempel pada layar tv
- Kain sutra
yang digosok-gosok dengan batang kaca. Akan terjadi reaksi tarik-menarik
antara dua benda tersebut. Karena elektron dari batang kaca akan berpindah
ke kain sutera sehingga batang kaca akan memiliki muatan positif dan batang
kaca akan memiliki muatan negatif
- Menggosokan
balon dengan tangan
- Penggaris
plastik digosok dengan kain woll. Kedua benda tersebut memiliki muatan
netral, tetapi saat dua benda tersebut digesekkan maka akan ada
perpindahan elektron dari kain woll ke penggaris plastik. Sehingga
penggaris plastik memiliki muatan negatif dan kain woll memiliki muatan
positif.
- Ketika Anda
mendekatkan tangan ke layar TV yang baru saja dimatikan. Perhatikan bulu
atau rambut yang ada di tangan Anda akan berdiri.
Selesai sudah pembahasan lengkap
mengenai artikel listrik statis, semoga dengan ini Anda
jadi mengetahui pengertian listrik statis, rumus beserta contoh dalam penerapan
sehari-hari.
Contoh Soal dan pembahasan
Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-menarik sebesar F.
Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-menarik sebesar F.
Jika jarak antara kedua muatan dijadikan 4 R, tentukan
nilai perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antara kedua partikel
terhadap kondisi awalnya!
Pembahasan
sehingga
Soal
Gambar berikut adalah susunan tiga buah muatan A, B dan C yang membentuk suatu segitiga dengan sudut siku-siku di A.
Gambar berikut adalah susunan tiga buah muatan A, B dan C yang membentuk suatu segitiga dengan sudut siku-siku di A.
Jika gaya tarik-menarik antara muatan A dan B sama
besar dengan gaya tarik-menarik antara muatan A dan C masing-masing sebesar 5
F, tentukan resultan gaya pada muatan A !
Pembahasan
Pembahasan
Karena kedua gaya membentuk sudut 90°cari dengan rumus
vektor biasa :
Bahaya Listrik Statis
Selain memiliki manfaat, ternyata listrik
statis juga dapat mendatangkan bahaya akibat aktivitasnya. Misalnya, seperti
yang terjadi petir dan kebakaran atau ledakan tangki minyak. Berikut ini
penjelasannya mengapa sehingga terjadi seperti itu:
1. Petir (Halilintar)
Udara panas yang naik ke langit saat hari
sedang cerah dapat mengandung muatan. Muatan ini akan diberikan ke butiran air
di awan. Jika melintas di atas gedung, awan bermutan negatif besar menimbulkan
induksi pada atap gedung. Karena muatan induksi berlawanan dengan muatan awan,
mengakibatkan tarik-menarik antara keduanya. Jika kedua muatan ini sangat
besar, maka akan menimbulkan aliran elektron dalam jumlah banyak ke atap
gedung. Aliran itu berbentuk loncatan bunga api listrik yang disebut petir.
Petir selalu mencari jalan tersingkat untuk sampai ke bumi. Dengan begitu,
muatan listrik yang dikandung awan mendung dapat ternetralkan. Olehnya itu,
gedung tinggi, pepohonan, dan bahkan orang yang berdiri ditengah lapangan saat
hujan dapat menjadi sasaran petir.
2. Kebakaran/Ledakan Tangki Minyak
Tangki minyak ketika dalam keadaan kosong akan mengandung
banyak uap gas yang rentan terbakar. Uap ini dapat meledak atau terbakar jika
ada loncatan bunga api yang ditimbulkan aktivitas listrik statis. Olehnya itu,
orang yang bekerja di dalam atau dekat tangki harus memakai pakaian khusus anti
listrik statis.
