Dua Buah Benda Akan Tolak Menolak Jika

Bila dua buah benda bermuatan listrik sama (sejenis) akan tolak menolak dan bila tidak sejenis akan tarik menarik. Gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua muatan titik, berbanding langsung dengan hasil kali muatan-muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara muatan-muatan titik itu. Hukum Coulomb + – Q1Q1 Q2Q2 r

= 8, 85 x C 2 / N.m 2 = permitivitas ruang hampa k = suatu tetapan = 9 x 10 9 N.m 2 / C 2 untuk ruang hampa = 1 dyne.cm 2 /stc 2 1 statcoulomb didefenisikan sebagai muatan yang menolak suatu muatan yang sama besarnya dengan tanda yang sama dengan suatu gaya sebesar 1 dyne apabila muatan-muatan itu berjarak satu sentimeter. r = jarak antara ke dua muatan (meter) Q1, Q2 = besarnya masing-masing muatan (coulomb) F = gaya coulomb (Newton)

Medan Listrik symbol E A. Medan listrik oleh muatan titik Ruang di sekitar muatan listrik, baik muatan positif maupun negative merupakan ruang medan listrik. Kuat medan di sekitar muatan listrik dapat dihitung dan digambarkan dengan garis-garis gaya, karena gaya adalah besaran vector maka medan listrik juga merupakan besaran vector. E = F = q. E Muatan q akan ditolak oleh muatan Q dengan gaya: =. Kuat medan listrik E pada titik di tempat muatan uji q besarnya: satuannya Newton/coulomb, Q = sumber muatan positif; q = muatan uji positif arahnya searah dengan arah gaya F atau menjauhi muatan +Q

kesimpulannya kuat medan listrik adalah gaya per satuan muatan, dengan arah selalu searah dengan arah gaya F Bila Muatan lebih dari satu: P F Q2 Q2 Q1 Q1 r 1 F1 F1 F 2 r 2 q

Intensitas listrik pada titik itu: Medan listrik biasanya ditimbulkan oleh muatan –muatan yang dibagikan ke seluruh permukaan penghantar yang ukurannya terbatas dan bukan oleh muatan –muatan titik. Intensitas listrik dihitung dengan membagi muatan-muatan itu menjadi muatan-muatan yang amat kecil dQ. Sehingga persamaan menjadi:

Listrik Statis
– Pengantar

Kata listrik atau elektrik berasal dari bahasa Yunani elektron yang artinya “amber”. Amber adalah damar kayu yang telah mengeras, sejak dahulu diketahui bahwa jika kamu menggosok amber dengan kain maka amber akan menarik dedaunan disekitarnya. Sebuah penggaris atau plastik keras yang digosok dengan kain juga mempunyai efek seperti amber yang dapat menarik potongan-potongan kertas, efek tersebut dinamakan Listrik Statis.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Kapasitor
Hukum Hooke

Efek amber atau efek listrik statis

[Sumber: Halliday- Resnick- Walker, 2005]

Kamu pasti telah balajar dari pelajaran Kimia tentang atom yang merupakan unit terkecil penyusun zat. Atom terdiri dari partikel-partikel penyusunnya yakni, proton, elektron dan neutron. Proton adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik positif (+). Elektron adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik negatif (-). Sedangkan neutron tidak bermuatan. Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron, juga dikatakan bermuatan positif jika kekurangan elektron. Sedangkan atom dikatakan netral jika jumlah proton sama dengan elektronnya.

Atom dan komponen penyusunnya

[Sumber: www.engineeringarchives.com]

Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron. Benda menjadi bermuatan karena muatan negatifnya (elektron) dipindahkan dari satu benda ke benda lain. Jadi menggosok penggaris dengan kain artinya kedua benda saling dimuati (charged) sehingga elektron dari salah satu benda berpindah ke benda lain. Benda yang satu memperoleh sejumlah elektron, sehingga akan bermuatan negatif. Sedangkan, benda satunya lagi kehilangan elektron, sehingga akan bermuatan positif.

Penggaris dimuati listrik (charged) dengan cara digosok

Listrik Statis, Ilustrasi: [Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Interaksi Antar Muatan Listrik

Jika dua benda yang bermuatan saling didekatkan maka akan terjadi interaksi antar muatan listrik pada kedua benda. Benda dengan muatan sejenis jika didekatkan akan tolak menolak. Benda dengan muatan tidak sejenis akan tarik menarik.

[Diolah dari: Douglas C. Giancoli, 2005]

Besar gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak bisa kamu tentukan dengan rumus Hukum Coulomb:

Dimana,

= gaya tarik menarik atau tolak menolak (Newton)
= konstanta Coulomb (
= besar muatan 1 (Coulomb)
= besar muatan 2 (Coulomb)
= jarak antar kedua muatan (m)

Elektroskop

Elektroskop merupakan alat untuk mendeteksi muatan listrik. Bentuk keseluruhan elektroskop dapat dilihat pada gambar dibawah. Pendeteksi muatan pada elektroskop terdiri dari kepala (atas) yang terbuat dari metal dan dua daun kaki (bawah) yang biasanya terbuat dari emas. Saat elektroskop masih netral, jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif baik di kepala maupun di daun kaki.

Materi Listrik Statis: Elektroskop: [Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Ilustrasi kerja sebuah elektroskop netral yang didekati (di induksi) oleh benda bermuatan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif pada kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop bergerak menjauh ke bawah/ daun-daun kaki. Karena sekarang daun kaki bermuatan negatif akibat kelebihan elektron, maka kedua daun kaki pada elektroskop akan terbuka ke kiri dan ke kanan. Semakin besar muatannya, semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop.

Yuk belajar materi ini juga:
Paragraf
Adjective Clause
Turunan Trigonometri

Ilustrasi kerja sebuah elektroskop yang kondisi awalnya tidak netral (katakanlah bermuatan negatif) yang didekati oleh benda bermuatan positif dan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Jika suatu benda bermuatan negatif didekatkan, akan ada lebih banyak elektron yang turun menuju daun kaki sehingga kedua daun kaki akan semakin saling menjauh. Jika yang didekatkan adalah benda bermuatan positif, maka elektron akan tertarik dari daun kaki menuju kepala elektroskop mengakibatkan muatan negatif pada daun kaki berkurang sehingga jarak antar kedua daun makin merapat.

Contoh Soal Listrik Statis

Dua buah benda bermuatan listrik sejenis, tolak menolak dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/4 kali semula, maka gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi ….

(A) 1/16 F (B) 1/4 F (C) 4 F (D) 8 F

(E) 16 F

SOLUSI:

Diketahui:

Dengan membandingkan kondisi benda diawal dengan kondisi benda diakhir menggunakan rumus Hukum Coulomb bisa kamu dapatkan jawabannya.

Jadi, gaya tolak menolak kedua benda sebesar 16 N .

Jawaban: E

Judul Artikel: Listrik Statis Kontributor: Ibadurrahman, S.T.

Mahasiswa S2 Teknik Mesin FTUI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

1. Gerak Melingkar Beraturan
2. Rangkaian Listrik
3. Gelombang Bunyi