Listrik Statis – Listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan kehadiran dan aliran muatan listrik. Listrik menimbulkan berbagai macam efek yang telah umum diketahui, seperti petir, listrik statis, induksi elektromagnetik dan arus listrik.
Membicarakan tentang listrik statis, apa itu listrik statis? Agar lebih memahaminya, kali ini kita akan membahas tentang pengertian listrik statis, konsep, rumus, fungsi, bahaya, contoh dan soal listrik statis secara lengkap.
Baca Juga : Listrik Dinamis
Pengertian Listrik Statis
Pengertian listrik statis adalah kumpulan muatan listrik jumlah tertentu yang tetap atau statis, ketidakseimbangan muatan listrik di dalam maupun permukaan benda. Muatan listrik akan tetap ada sampai benda kehilangan dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik. Muatan listrik muncul karena adanya perpindahan elektron dari suatu benda ke benda lain.
Definisi listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permukaan benda. Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangannya dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik. Listrik statis kontras dengan arus listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan mentransmisikan listrik.
Lebih singkatnya, listrik statis berhubungan dengan gejala kelistrikan yang diam atau tidak mengalir. Listrik statis tidak bisa mengalir dari suatu tempat ke tempat lain atau hanya bisa ada sekejap pada suatu tempat, berbeda dengan listrik dinamis.
Listrik statis terjadi ketika benda-benda yang memiliki aliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik atau dengan kata lain benda tersebut dapat menghasilkan proton maupun elektron tanpa menggunakan elemen pembangkit energi listrik.
Listrik statis dapat ditimbulkan oleh dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda. Muatan listrik pada benda timbul karena adanya perpindahan elektron dari satu benda ke benda lain. Terdapat 2 muatan listrik yaitu muatan positif dan muatan negatif.
Baca Juga : Muatan Listrik
Suatu muatan listrik statis dibuat setiap kali dua permukaan terhubung dan terpisah, dan setidaknya salah satu permukaan memiliki resistensi yang tinggi terhadap arus listrik (dan karena itu adalah isolator listrik). Efek listrik statis yang akrab bagi kebanyakan orang karena orang dapat merasakan, mendengar, dan bahkan melihat percikan sebagai kelebihan muatan dinetralkan saat dibawa dekat dengan konduktor listrik yang besar misalnya, dialirkan ke tanah (ground).
Konsep Dasar Listrik Statis
Kejadian potongan kertas kecil bisa berinteraksi dengan penggaris yang telah digosok-gosok dapat dijelaskan dengan konsep dasar listrik statis (muatan listrik). Karena membahas tentang listrik tentu tidak akan lepas dari muatan listrik, listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang ada dalam keadaan statis (diam).
Ada 2 (dua) jenis muatan listrik yaitu muatan positif dan muatan negatif, dikatakan bermuatan positif jika jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektron dan begitupun sebaliknya. Sedangkan benda yang tidak memiliki muatan disebut netral.
Benda yang bermuatan sejenis akan saling tolak menolak saat didekatkan dan sebaliknya, jika berbeda muatan akan saling tarik menarik. Interaksi antar muatan listrik dijelaskan dalam Gaya Coulumb.
Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah yang ada di sekitar benda yang bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Lebih singkatnya, 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 suatu benda bermuatan listrik bisa digambarkan dengan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik menjauhi (keluar) dari muatan dan muatan negatif memiliki garis gaya listrik mendekati (masuk) muatan negatif. Gambar medan listrik:
Baca Selengkapnya : Medan Listrik
Rumus Listrik Statis
Rumus-rumus listrik statis diantaranya yaitu:
Fungsi Listrik Statis
Fungsi listrik statis diantaranya yaitu:
- Penangkap debu dan asap.
- Penyegar udara ruangan.
- Mesin foto kopi.
- Pengecatan mobil.
- Mendidik tentang listrik dengan generator Van de Graff.
Bahaya Listrik Statis
Bahaya listrik statis diantaranya yaitu:
Baca Juga : Kuat Arus Listrik
- Bisa menyebabkan kebakaran.
- Tersambar petir.
- Kotoran di alat elektronik
- Baju kusut dan menempel.
- Rambut berantakan.
Contoh Listrik Statis
Berikut ini beberapa contoh listrik statis dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya yaitu:
- Saat 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
- Menggesekan balon dengan tangan
- Ketika mendekatkan tangan ke layar TV yang baru saja dimatikan.
- Perhatikan bulu atau rambut yang ada di tangan akan berdiri.
- Penggaris plastik digosok dengan kain wol. Kedua benda tersebut memiliki muatan netral, tetapi saat dua benda tersebut di gesekan maka akan ada perpindahan elektron dari kain wol ke penggaris plastik. Sehingga penggaris plastik memiliki muatan negatif dan kain wol memiliki muatan positif.
Baca Juga : Hukum OHM
Contoh Soal Listrik Statis
1. Dua buah muatan titi masing-masing +3μm dan -4μm terpisah 3 cm satu sama lain. Tentukan gaya tarik menarik kedua muatan tersebut!
Jawab:
2. Dua buah muatan listrik yang nilainya sama diletakkan pada jarak r meter sehingga terjadi gaya coulomb sebesar F1 Newton. Ketika jarak keduanya di ubah menjadi 2 kali semula, gaya coulomb yang dialami menjadi F2. Perbandingan F1:F2 adalah…
Jawab :
3. Titik A terletak dalam medan listrik. Kuat medan listrik di titik A= 0,5 NC-1. Jika di titik A diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka pada benda tersebut bekerja gaya Coulomb sebesar …
Cara penyelesaian:
Diketahui :
Kuat medan listrik di titik A = 0,5 NC-1
Muatan listrik di titik A = 0,25 C
Ditanya : Gaya Coulomb yang bekerja pada benda bermuatan listrik?
Jawab :
Rumus yang menyatakan hubungan antara gaya listrik (F), medan listrik (E) dan muatan listrik (q) adalah :
F = q E
F = (0,25 C)(0,5 NC-1)
F = 0,125 N
Baca Juga : Hubungan Kuat Arus, Beda Potensial Dan Hambatan Listrik
Demikian pembahasan tentang pengertian listrik statis, konsep, rumus, fungsi, bahaya, contoh dan soal listrik statis secara lengkap. Semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan lainnya.