9.4.1 | Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari

Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Mengidentifikasi jenis-jenis muatan listrik
2. Menjelaskan interaksi dua muatan listrik
3. Menjelaskan fungsi dan prinsip kerja elektroskop
4. Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi besar gaya Coulomb dua muatan listrik
5. Menghitung besarnya gaya Coulomb dua muatan listrik
6. Menganalisis interaksi dua benda bermuatan karena pengaruh jarak
7. Menganalisis beda potensial dua benda bermuatan
8. Menghitung besar medan listrik

======================================================================

A. Muatan Listrik

Kelistrikan suatu benda terjadi berkaitan dengan materi penyusun suatu benda yang disebut dengan Atom. Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Neutron dan proton membentuk inti atom, sedangkan elektron bergerak di sekitar inti atom.

Untuk mengetahui tentang atom lebih luas, kamu dapat baca pada materi Atom - Ion - Molekul (klik untuk membuka materi tersebut).

Dalam keadaan netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron dalam satu atom. 

Benda yang kelebihan elektron disebut benda bermuatan negatif, sedangkan benda yang kekurangan elektron disebut benda bermuatan positif.

Jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif, akan tarik menarik. Sebaliknya, jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan positif, atau benda bermuatan negatif didekatkan dengan benda bermuatan negatif, akan tolak menolak.Interaksi kedua muatan tersebut merupakan gejala listrik statis.

B. Hukum Coulomb

Berdasarkan interaksi gejala listrik statis, Charles Augustin Coulomb (1736-1806), menyelidik gaya tolak-menolak dan gaya tarik menarik dua benda yang bermuatan listrik (mengggunakan alat neraca punter).

Coulumb menyimpulkan: 

1. semakin besar jarak kedua muatan, semakin kecil gaya listriknya dan sealiknya,
2. semakin besar muatan, maka semakin besar gaya lisriknya.

Secara matematis, rumusan gaya Coulomb (F) dapat dituliskan sebagai berikut.

C. Medan Listrik

Medan listrik merupakan daerah sekitar muatan yang dapat menimbulkan gaya listrik terhadap muatan lain.

Arah garis gaya listrik ke dalam menunjukkan muatan negatif, dan arah garis gaya listrik keluar digunakan untuk menunjukkan muatan positif.

Kuat mdan listrik (E) dapat dihitung dengan persamaan.

Keterangan:

E = besar medan listrik (N/C)

F = gaya coulomb (N)

Q = q = besar muatan listrik (C)

D. Beda Pontensial dan Energi Listrik

Antara dua benda yang memiliki jumlah muatan berbeda akan terjadi selisih potensial atau beda potensial. Beda potensial dapat mengakibatkan perpindahan electron antara benda 1 ke benda lainnya. Akibat perpindahan electron terjadi lompatan muatan listrik (peristiwa petir). Beda potensial (ΔV) dapat dihitung dengan membandingkan energy listrik (W) dengan muatan listrik (Q)