mata kuliah fisika dasar with Fitri Wijayanti.S.si.M.eng

MEDAN LISTRIK STATIS

Listrik statis itu adalah merupakan fenomena fisika yang dapat menunjukkan adanya interaksl dari benda-benda yang bermuatan listrik. Muatan listrik yang dimiliki benda-benda itu bisa bermuatan negatif maupun positif.

lebih jelasnya klik versi flashnya disini

Proton dan Elektron
Semua zat itu pasti tersusun atas atom-atom. Setiap atomnya pun itu tersusun atas inti atom yang di dalamnya itu terdapat proton dan inti atom itu dikelilingi oleh elektron-elektron. Proton itu bermuatan listrik positif sedangkan elektron itu bermuatan listrik negatif.

Muatan Listrik (Q)
Di dalam ilmu fisika muatan listrik itu Ada dua macam, yaitu muatan listrik positif (+), dan muatan listrik negatif (-). Apabila kedua muatan listrik yang berbeda (positif dengan negative) itu didekatkan, maka mereka berdua akan saling tarik-menarik. Namun, apabila dua muatan listrik yang sejenis (positif dengan positif dan sebaliknya) itu didekatkan, maka mereka akan saling tolak-menolak. Muatan listrik itu dapat dinotasikan dengan menggunakan simbol Q dan memiliki satuan coulomb (C).

Hukum Coulomb
Hukum Coulomb itu tentu saja menerangkan tentang gaya listrik dalam ilmu fisika. Sedangkan Gaya listrik itu dapat dinyatakan dengan notasi F dan memiliki satuan newton (N). Hukum Coulomb ini menyatakan bahwa: “Gaya tarik atau gaya tolak-menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatan yang berinteraksi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.”

Induksi Listrik
Kalian tahu nggak induksi listrik itu apa…???
Induksi listrik itu adalah fenomena fisika yang apabila pada suatu benda yang tadinya netral atau (tidak bermuatan listrik) menjadi bermuatan listrik karena akibat adanya pengaruh dari gaya listrik atau dari benda yang bermuatan lain dan didekatkan padanya.

Elektroskop
Apa itu elektroskop …???
Elektroskop itu adalah sebuah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi muatan listrik statis. Elektroskop  itu  bekerja berdasarkan prinsip induksi listrik. Elektrometer  adalah elektroskop yang selain dapat mendeteksi muatan, dia juga dapat mengukur jumlah muatan listrik yang ada pada suatu benda. Sifat elektroskop itu seperti berikut.
1. Jika  benda  bermuatan  positif didekatkan  pada  sebuah  elektroskop netral
maka di bagian kepala elektroskop itu berkumpul muatan negatif dan di bagian
daunnya berkumpul muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akan
mengembang.
2. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah negatif maka di bagian kepala elektroskop berkumpul muatan negatif dan di bagian daunnya itu tidak ada muatan. Ini menyebabkan daun elektroskop akan menguncup.
3. Jika.benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop positif maka di bagian kepala elektroskop tidak ada muatan dan di bagian daunnya berkumpul muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akan mengembang.

Medan Listrik (E)
Medan listrik itu kayak suatu daerah yang berada di sekitar muatan listrik yang ternyata masih sangat dipengaruhi oleh gaya listrik. Arah medan listrik itu adalah keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan negatif.

Kuat Medan Listrik
Kuat medan listrik itu ialah besarnya medan listrik yang dimiliki oleh suatu muatan listrik dari suatu titik acuan tertentu. Kuat medan listrik itu dapat dinotasikan dengan E dan memiliki satuan N.C1.

* MUATAN LISTRIK.

Suatu pengamatan dapat memperlihatkan bahwa bila sebatang gelas digosok dengan kain wool atau bulu domba; batang gelas tersebut mampu menarik sobekan-sobekan kertas. Ini menunjukkan bahwa gelas timbul muatan listrik.

Salah satu sifat muatan listrik adalah adanya dua macam muatan yang menurut konvensi disebut muatan positif  dan negatif. Interaksi antara muatan-muatan dapat dinyatakan sebagai berikut :

“ Dua muatan yang sejenis ( kedua-duanya positif atau kedua-duanya negatif ) saling tolak menolak; sedangkan  dua muatan yang tidak sejenis (yang satu positif dan yang lain  negatif) akan saling tarik menarik ”.

Pengamatan lain yaitu : benda yang bermuatan listrik; muatannya tersebar pada permukaan luar dari benda dan menyebarnya muatan listrik pada permukaan luar benda tidak sama rata. Pada permukaan yang runcing makin rapat muatannya. Selain dengan cara menggosok kain wool pada batang kaca tersebut, maka salah satu cara untuk membuat benda dapat dijadikan listrik adalah dengan cara INDUKSI.

Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.

F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}

Hukum ini menyatakan apabila terdapat dua buah titik muatan maka akan timbul gaya di antara keduanya, yang besarnya sebanding dengan perkalian nilai kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya . Interaksi antara benda-benda bermuatan (tidak hanya titik muatan) terjadi melalui gaya tak-kontak yang bekerja melampaui jarak separasi [2]. Adapun hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa arah gaya pada masing-masing muatan terletak selalu sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut [3]. Gaya yang timbul dapat membuat kedua titik muatan saling tarik-menarik atau saling tolak-menolak, tergantung nilai dari masing-masing muatan. Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik-menarik

Notasi vektor

Dalam notasi vektor, hukum Coloumb dapat dituliskan sebagai

\vec{F_{12}} = k\ \frac{q_1 q_2}{\left| \vec{r_1} - \vec{r_2} \right|^3}\ \left( \vec{r_1} - \vec{r_2} \right)

yang dibaca sebagai gaya yang dialami oleh muatan q_1 akibat adanya muatan q_2. Untuk gaya yang dialami oleh muatan q_2 akibat adanya muatan q_1 dituliskan dengan menukarkan indeks 1 \leftrightarrow 2, atau melalui hukum ketiga Newton dapat dituliskan

\vec{F_{21}} = -\vec{F_{12}} hukum Coulomb ditemukan oleh Charles Coulomb seorang ilmuan Perancis (1736-1806). Pada tahun 1785, C. Coulomb menyelidiki hubungan antar besar muatan dan jarak antara muatan dengan besar gaya listrik yang dihasilkan

selegkapnya bisa download disini…

Nah, bila kurang jelas dapat download materi klik disini

atau refensi klik disini

Manfaat Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari
Gejala listrik statis dimanfaatkan dalam aplikasi sebagai berikut.
1.    Generator Van de Graff
Generator Van  de  Graff  menggunakan  prinsip  listrik  statis  yang  mampu menghasilkan tegangan sangat tinggi, yakni sekitar 20.000.000 volt,  hebat ya….
2.    Catsemprot.
3.    Mesin fotokopi.
4.    Pencetak (printer) laser

semoga bermanfaat.