Listrik Statis

Peristiwa listrik statis ditimbulkan oleh adanya benda yang bermuatan listrik. Benda bisa diberi muatan listrik dengan cara;

• Menggosokkan benda dengan benda lain.
• Menempatkan benda netral dengan benda bermuatan listrik (konduksi).
• Mendekatkan benda dengan benda netral dengan bermuatan listrik (induksi).

A. Muatan listrik

1. Memberikan muatan listrik pada benda bisa dilakukan dengan cara;

a) Menggosok

• Penggaris plastik digosok dengan kain wol, maka elektron-elektron dari kain wol pindah ke plastik kelebihan elektron dan menjadi bermuatan negatif. Sementara itu, kain wol kekurangan elektron dan menjadi bermuatan positif.
• Batang kaca digosok dengan kain sutra, maka elektron-elektron dari kaca pindah ke kain sutra sehingga kain sutra kelebihan elektron dan menjadi bermuatan negatif. Sedangkan batang kaca kekurangan elektron dan menjadi bermuatan positif.

b) Induksi
Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik di dalam suatu penghantar karena didekati benda bermuatan listrik.

Elekroskop;
Elekroskop adalah alat yang bisa digunakan untuk menyelidiki ada atau tidaknya muatan suatu benda. Selain itu juga bisa digunakan untuk mengidentifikasi jenis muatan listrik.

Langkah-langkah memberi muatan listrik secara induksi;

• Plastik yang telah digosok didekatkan pada elektroskop, daun elektroskop akan mengembang.
• Sentuh kepala elekroskop dengan jari, daun elektroskop akan menguncup. Elektron-elektron dari tanah melalui jari pindah ke elektroskop.
• Lepas jari tetapi plastik masih didekatkan sehingga daun elektroskop tetap menguncup.
• Jauhkan plastik dari kepala elektroskop, maka daun elektroskop membuka dan dikatakan bermuatan positif.

Kesimpulan; elektroskop atau benda akan mendapat muatan yang tidak sejenis dengan muatan benda yang memuatinya (menginduksinya).
Langkah-langkah elektroskop untuk menentukan jenis muatan listik; Dekatkan benda yang belum tahu jenis muatannya ke kepala elektroskop yang sudah bermuatan. Apabila elektroskop bermuatan negatif dan setelah didekati benda yang daunnya lebih mengembang, maka benda itu bermuatan listrik sejenis (negatif).
Kesimpulan; daun elektroskop yang telah bermuatan akan semakin membuka jika didekati benda yang bermuatan sejenis, dan sebaliknya.

2. Sifat muatan listrik
Muatan yang sejenis akan tolak-menolak, muatan yang tidak sejenis akan tarik menarik.
Konduktor adalah bahan yang bisa menghantarkan muatan listrik.
Isolator adalah bahan yang tidak bisa menghantarkan muatan listrik.

B. Hukum Coulumb
Gaya listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara dua benda.
Gaya Coulumb adalah gaya tarik atau tolak yang terjadi antar muatan listrik. Besar gaya Coulumb ditentukan;

Dengan;
F = Gaya antarmuatan (N)
K = Konstanta kesetimbangan (9 x 10⁹ Nm)
Q₁ = Q₂ = Muatan dari masing-masing benda (C)
R = Jarak antarmuatan (m)

C. Muatan listrik pada konduktor

• Muatan listrik pada konduktor berongga hanya terdapat di permukaan luar dan mengumpul pada ujung runcing.
• Bagian dalam konduktor berongga tidak bermuatan.

D. Potensial listrik (V)
Potensial atau tegangan listrik merupakan besarnya usaha (W) untuk memindahkan muatan listrik (Q) dari suatu titik ke titik yang lain.
Rumus;

Dengan;
V = Tegangan listrik (V)
W = Usaha (J)
Q = Jumlah muatan (C)
R = Jarak antara muatan dengan satuan titik (m)