Listrik Statis
Fisikastudycenter.com, membahas Listrik Statis, Materi
Fisika SMP Kelas IX (9). Teori singkat, inti atom, interaksi bahan-bahan, dan
memuati elektroskop disertai contoh soal hitungan sederhana dan pembahasan.
Inti atom
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Elektron → bermuatan negatif
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Inti atom terdiri dari proton
dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam
lintasan tertentu.
Interaksi Muatan-Muatan
Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)
Interaksi Muatan-Muatan
Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)
Besar gaya tarik atau gaya tolak tersebut bisa ditemukan dengan rumus berikut:
Dimana
F = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)
q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 109 dalam satuan yang standar
F = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)
q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 109 dalam satuan yang standar
Catatan
- 1μC
= 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta)
- Jika
menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda minusnya dalam
perhitungan.
Muatan Bahan-Bahan
Sebaiknya dihafal saja, muatan-muatan dari interaksi berbagai kombinasi (gosok-menggosok) bahan berikut:
Sebaiknya dihafal saja, muatan-muatan dari interaksi berbagai kombinasi (gosok-menggosok) bahan berikut:
Bahan-bahan
|
Hasil
|
Proses
|
Kaca - Kain Sutera
|
Kaca (+), Sutera (−)
|
Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera
|
Mistar plastik - Kain wool
|
Mistar plastik (−), Kain wool (+)
|
Elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik
|
Sisir - Rambut Manusia
|
Sisir (−), Rambut Manusia (+)
|
Elektron dari rambut manusia berpindah ke sisir
|
Penggaris/mistar plastik - Rambut manusia
|
Penggaris (−), Rambut Manusia (+)
|
Elektron dari rambut manusia berpindah ke penggaris
|
Balon - Kain Wool
|
Balon (−), Kain Wool (+)
|
Elektron dari kain wool berpindah ke balon
|
Ebonit - Kain Wool
|
Ebonit (−), Kain Wool (+)
|
Elektron dari kain wool berpindah ke ebonit
|
Kesimpulan dari tabel diatas (TERBATAS UNTUK
BAHAN-BAHAN TERSEBUT saja) :
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.
Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera bisa juga
dibahasakan, kain sutera mendapatkan tambahan elektron dari kaca, elektron dari
kain wool berpindah ke mistar plastik bisa juga di katakan, mistar plastik
mendapatkan tambahan elektron dari kain wool dan seterusnya.
Yang belum tahu ebonit, sedikit informasi, ebonit itu
sebangsa karet vulkanisir yang teksturnya keras. Dibuat dari karet yang
dicampur dengan belerang atau sulfur, banyak dipakai diperalatan listrik
sebagai isolator atau bahan penyekat.
Elektroskop
Berikut ilustrasi saat sebuah elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.
Berikut ilustrasi saat sebuah elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.
Ilustrasi saat sebuah elektroskop masih netral, intinya adalah jumlah muatan
positif sama dengan jumlah muatan negatif, baik di kepala (atas) maupun di daun
kaki (bawah).
Sebuah benda bermuatan negatif kemudian didekatkan ke elektroskop.
Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif dari kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop kemudian menjauh jalan-jalan ke bawah /kaki.
Akibatnya, daun kaki yang tadinya netral, seimbang jumlah plus minusnya, sekarang menjadi menjadi lebih banyak muatan negatifnya, akhirnya kaki elektroskop akan terbuka akibat gaya tolak menolak muatan negatif di kaki kiri dan kanan elektroskop.
Contoh-Contoh Soal Teori dan Hitungan di Listrik
Statis
Soal No. 1
Dua buah muatan masing-masing q1 = 6 μC dan q2 = 12 μC terpisah sejauh 30 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan k = 9 x 109 dalam satuan standar!
Pembahasan
Data dari soal:
q1 = 6μC = 6 x 10−6 C
q2 = 12μC = 12 x 10−6 C
r = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10−1 meter
F = ....?
Dari rumus gaya coulomb didapatkan
Soal No. 2
Dua buah muatan listrik memiliki besar yang sama yaitu 6 μC. Jika gaya coulomb
yang terjadi antara dua muatan tadi adalah 1,6 C 1,6 N, tentukan
jarak pisah kedua muatan tersebut!
Pembahasan
Data :
q1 = 6μC = 6 x 10−6 C
q2 = 6μC = 6 x 10−6 C
F = 1,6 C 1,6 N
r =....?
Pembahasan
Data :
q1 = 6μC = 6 x 10−6 C
q2 = 6μC = 6 x 10−6 C
F = 1,6 C 1,6 N
r =....?
Salah rupanya,..kita coba sekali lagi,..
Tidak ada komentar:
Posting Komentar