BAB 1 PENDAHULUAN Pada bab I ini akan dijelaskan mengenai latar belakang masalah, pembatasa pembatasan n masalah, masalah, perumusan perumusan masalah, masalah, tujuan tujuan penulisan penulisan,, metode metode penelitian penelitian,, hipotesa dan manfaat.
1. Lata Latarr Bela Belaka kang ng Pernahkah kamu menyentuh layar TV atau Monitor komputer yang nyal nyala? a? Kamu Kamu mung mungki kin n akan akan mera merasa saka kan n seng sengat atan an keci kecill pada pada jari jari tanganmu. Apa yang menyebabkan kamu merasakan sengatan tersebut? Penyebab sengatan tersebut sebetulnya sama dengan penyebab terjadinya petir, yaitu listrik statis. Apakah listrik statis itu? Pada makalah ini kami akan akan mengga menggamba mbarka rkan n muatan muatan listri listrik k untuk untuk memaham memahamii gejala gejala-ge -gejal jalaa listrik statis.
2. Maksud Maksud dan dan Tujuan Tujuan Penulisan Penulisan Adapun latar belakang dari penulisan makalah ini ialah untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh Pak Wawan Kurniawan dan kami berharap makalah ini ber manfaat bagi para pembaca.
3. Rumu Rumusa san n Masal Masalah ah a. Apakah Apakah yang kamu kamu ketahui ketahui tentan tentang g muatan muatan listrik? listrik? b. Apakah Apakah muatan muatan listrik listrik dibentu dibentukk dari listri listrikk statis statis ? c. Apa listri listrikk itu itu bermua bermuatan tan ? d. Bagaimana Bagaimana cara cara mengetah mengetahui ui bahwa bahwa listrik listrik bermuatan? bermuatan?
BAB 2 1
PEMBAHASAN Konsep Dasar Listrik Statis
Listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik. Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik timbul karena adanya elektron yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Benda yang kekurangan elektron dikatakan bermuatan positif, sedangkan benda yang kelebihan elektron dikatakan bermuatan negatif. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda. Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.
A. Muatan Listrik Benda bermuatan listrik ialah benda yang mempunyai kelebihan sejumlah elektron atau proton. Benda yang kelebihan sejumlah elektron akan bermuatan negatif dan yang kelebihan sejumlah proton dikatakan bermuatan positif. Sekelompok partikel bermuatan, misalnya atom-atom, atau elektronelektron, selalu menempati suatu volume tertentu. Jika ukuran volume yang ditempati partikel-partikel bermuatan tersebut sedemikian kecilnya di
1
bandingkan dengan jarak-jarak lain dalam persoalan yang dibicarakan, maka partikel bermuatan tersebut dikatakan muatan titik. Dalam literatur -biasa digunakan huruf q atau Q untuk menyatakan jumlah kelebihan muatan positif atau negatif pada suatu benda. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap muatan Q besar atau kecil, positif atau negatif adalah merupakan kelipatan dari:
e =1,602 X 1O -19C Di sini -e adalah muatan untuk satu elektron dan Coulomb (C) adalah satuan muatan listrik.
Sifat muatan listrik yaitu : a. Benda yang bermuatan listrik sejenis, saling tolak-menolak. b. Benda yang bermuatan listrik berlainan jenis, saling tarik menarik.
B. Elektroskop Untuk mengidentifikasi muatan listrik sebuah benda dapat digunakan elektroskop. Elektroskop terdiri dari sebuah bola konduktor yang dihubungkan dengan dua buah daun logam (biasanya emas) dengan menggunakan batang konduktor. Dengan menggunakan bahan dari isolator sebagai penyekat, daun elektroskop dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang terbuat berdinding kaca. Prinsip kerja elektroskop adalah induksi listrik . Dimana jika kepala elektroskop yang netral didekatkan dengan benda, maka daun elektroskop akan mengembang jika benda tersebut bermuatan listrik,
2
dan tetap jika benda tersebut tidak bermuatan listrik
Keterangan gambar : a = daun elektroskop b = batang konduktor c = tabung gelas d = kepala elektroskop
C. Hukum Coulomb Tahun 1785 seorang fisikawan Prancis yang bernama Charles Agustin Coulomb menyelidiki besarnya gaya yang terjadi pada dua benda
yang bermuatan listrik. Alat yang digunakannya adalah neraca puntir (torsion balance). Hasil investigasinya menemukan hubungan bahwa “besarnya gaya listrik sebanding dengan besarnya muatan listrik dua benda
dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara dua buah benda yang bermuatan listrik ”. Pernyataan ini dikenal dengan nama Hukum
2
Coulomb. Sebagai penghargaan atas jasanya, nama coulomb digunakan
sebagai satuan muatan listrik. Persamaan Coulomb
Hukum Coulomb secara matematis dapat dituliskan :
F Q1 Q2 r k
= Gaya listrik (newton) = Muatan listrik benda 1 (coulomb) = muatan listrik benda 2 (coulomb) = jarak pisah antara dua benda bermuatan listrik (meter) = tetapan (9 x 109 N m2 C-2)
D. Konduktor dan Isolator ➢
Konduktor adalah suatu bahan yang mudah menghantarkan muatan listrik. Contoh : besi, tembaga, dll
➢
Isolator adalah suatu bahan yang sukar menghantarkan muatan listrik. Contoh : plastik, kayu, dll
•
Pada bahan-bahan yang bersifat konduktor, electron-elektron pada setiap atom tidak diikat dengan kuat sehingga elektron-elektron dapat bergerak di dalam atom. Elektron-elektron bebas inilah yang menyebabkan konduktor mudah mnghantarkan listrik.
•
Dalam bahan-bahan yang tergolong isolator, elektron-elektro pada setiap atom diikat dengan kuat, sehingga pada keadaan normal tidak bebas bergerak. Oleh sebab itu bahan-bahan isolator sukar menghantarkan listrik. 1
A.
Medan Listrik Daerah di sekitar benda yang bermuatan listrik disebut medan listrik.
Benda-benda yang bermuatan listrik mempunyai garis-garis gaya listrik. Garis gaya listrik pada muatan positif bergerak keluar, sedangkan pada muatan negatif bergerak menuju ke pusat. Garis gaya listrik bergerak dari muatan listrik positif menuju muatan negative.
Medan listrik dapat dinyatakan dengan kerapatan garis-garis gaya listrik. Medan listrik yang terjadi antara muatan negative dan muatan positif sangat besar karena adanya kerapatan garis-garis gaya listrik. Sedangkan medan listrik yang terjadi antara muatan positif dengan muatan sangat kecil karena tidak adanya kerapatan garis-garis gaya listrik. Makin besar kerapatan garisgaris gaya listrik di suatu tempat antara 2 muatan, makin besar pula medan listriknya.
Kuat medan listrik dapat ditentukan dengan persamaan : E=FQ
E = kuat medan listrik (N/C) F = gaya listrik antara dua muatan (N) Q = besar muatan listrik (C) 1
BAB 3 PENUTUP
Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Kami banyak berharap para pembaca yang budiman dusi memberikan kritik dan
3
saran yang membangun kepada kami demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan – kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.
2
