Top Banner
Listrik statis ( PETIR ) Pada saat hujan turun, pernahkah kamu melihat petir? Petir adalah peristiwa alam yang sangat berbahaya dan ditakuti semua orang, karena petir menimbulkan kilatan cahaya yang diikuti dengan suara dahsyat di udara. Apabila seseorang tersambar petir, maka tubuh orang tersebut akan terbakar. Akibat berbahayanya petir, maka gedung-gedung bertingkat yang cukup tinggi dilengkapi dengan penangkal petir. Apa yang menyebabkan terjadinya petir? Mengapa gedung-gedung bertingkat yang tinggi dilengkapi dengan penangkal petir? Temukan jawabannya dengan mempelajari materi ini. A. Susunan Atom Thales Militus, seorang ilmuwan Yunani, menemukan gejala listrik yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron. Setelah digosok ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda- benda kecil yang berada di dekatnya. Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifikasi. Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik statis yaitu listrik yang tidak mengalir. Teori Atom Suatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, yang artinya tidak dapat dibagi- bagi lagi. Tetapi, dalam perkembangannya ternyata atom ini masih dapat diuraikan lagi.
35

Listrik statis

Jun 30, 2015

Download

Education

damar_kp3
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Listrik statis

Listrik statis ( PETIR )

Pada saat hujan turun, pernahkah kamu melihat petir? Petir adalah peristiwa alam yang sangat berbahaya dan ditakuti semua orang, karena petir menimbulkan kilatan cahaya yang diikuti dengan suara dahsyat di udara. Apabila seseorang tersambar petir, maka tubuh orang tersebut akan terbakar. Akibat berbahayanya petir, maka gedung-gedung bertingkat yang cukup tinggi dilengkapi dengan penangkal petir. Apa yang menyebabkan terjadinya petir? Mengapa gedung-gedung bertingkat yang tinggi dilengkapi dengan penangkal petir? Temukan jawabannya dengan mempelajari materi ini.

A.     Susunan AtomThales Militus, seorang ilmuwan Yunani, menemukan gejala listrik yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam bahasa Yunani disebut elektron.Setelah digosok ternyata batu ambar tersebut dapat menarik benda-benda kecil yang berada di dekatnya. Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifikasi. Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik statis yaitu listrik yang tidak mengalir.

Teori AtomSuatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi. Tetapi, dalam perkembangannya ternyata atom ini masih dapat diuraikan lagi.

Page 2: Listrik statis

Atom terdiri atas dua bagian, yaitu inti atom dan kulit atom. Inti atom bermuatan positif, sedangkan kulit atom terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif yang disebut elektron.Inti atom tersusun dari dua macam partikel, yaitu proton yang bermuatan positif dan netron yang tidak bermuatan(netral).Suatu atom dikatakan netral apabila di dalam intinya terdapat muatan positif(proton) yang jumlahnya sama dengan muatan negatif (elektron) pada kulitnya.Suatu atom dikatakan bermuatan positif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih banyak daripada muatan negatif(elektron) pada kulit atom yang mengelilinginya.Suatu atom dikatakan bermuatan negatif apabila jumlah muatan positif(proton) pada inti lebih sedikit daripada jumlah muatan negatif(elektron) pada kulit atom.

Atom yang paling sederhana adalah atom hidrogen yang hanya tersusun atas 1 proton dan 1 elektron. Karena jumlah proton dan elektronnya sama, maka atom hidrogen dikatakan sebagai atom netral.Atom helium terdiri atas 2 proton, 2 netron dan 2 elektron. Karena jumlah proton dan jumlah elektronnya sama, maka atom helium juga dikatakan sebagai atom netral.

Page 3: Listrik statis

B.     Muatan ListrikMenurut Benyamin Franklin, ada dua muatan lisrik :

1.      Muatan listrik positif 2.      Muatan listrik negatif

Sifat Muatan Lisrik 

1. Dua muatan yang sejenis apabila didekatkan maka akan tolak menolak2. Dua muatan yang tidak sejenis apabila didekatkan maka akan tarik menarik

C.     Interaksi Benda Bermuatan Listrik1.      Ketika penggaris plastik digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain

wool berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif.

2.      Ketika ebonit digosok dengan kain wool, maka elektron-elektron dari kain wool berpindah ke ebonit, sehingga ebonit tersebut bermuatan listrik negatif.

Page 4: Listrik statis

3.      Ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca bermuatan positif

D.     Hukum CoulombPada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel yang bermuatan.

Hasil penelitiannya dikenal dengan Hukum coulomb, yang berbunyi :“Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda”.Secara matematis Hukum Newton dituliskan :

Keterangan :F                    = Gaya tarik/tolak dua buah muatan (N)k                     = Konstanta (9.109 N.m2/C2)Q1, Q2            = muatan listrik (C)r                     = jarak antara dua muatan (m)

E.      Induksi ListrikInduksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan pada suatu benda karena pada benda tersebut didekati benda lain yang bermuatan listrik.Contoh :Benda netral didekati benda bermuatan negatif, maka muatan-muatan negatif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan positif mendekati benda yang menginduksi.

Page 5: Listrik statis

Benda netral didekati benda bermuatan positif, maka muatan-muatan positif benda netral tertolak menjauh, sedangkan muatan-muatan negatif mendekati benda yang menginduksi.

F.      ElektroskopElektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda.

Prinsip kerja elektroskop berdasarkan induksi listrik, yaitu jika sebuah benda bermuatan listrik disentuhkan kepala elektroskop maka muatan yang sejenis dengan benda bermuatan listrik tadi akan ke daun elektroskop. Akibatnya kedua daun elektroskop akan bermuatan sejenis sehingga tolak menolak(daun elektroskop membuka)

G.     Medan ListrikMedan listrik adalah daerah di sekitar benda  bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya listrik.

Page 6: Listrik statis

Sifat-sifat garis gaya listrik 

1. Garis gaya listrik berasal dari muatan positif menuju muatan negatif2. Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan3. Semakin rapat garis gaya listrik,  semakin kuat medan listriknya

Untuk menghitung kuat medan listrik digunakan persamaan : 

E    = Kuat medan listrik (N/C)F    = Gaya coulomb (N)Q    = muatan listrik (C)Diposkan oleh ade indra dwi ramadhan di 02.35 Tidak ada komentar: Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook

LISTRIK STATIS

Konsep Dasar Listrik StatisListrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke

Page 7: Listrik statis

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.Gaya CoulombGaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.

gaya coulomb antara dua benda bermuatan listrikJika benda A memiliki muatan q1 dan benda B memiliki muatan q2 dan benda A dan benda B berjarak r satu sama lain, gaya listrik yang timbul di antara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut

Page 8: Listrik statis

DimanaF adalah gaya listrik atau gaya coulomb dalam satuan newton k adalah konstanta kesebandingan yang besarnya 9 x 109 N m2 C–2 muatan q dihitung dalam satuan coulomb (C)konstanta k juga dapat ditulis dalam bentuk

dengan ε0 adalah permitivitas ruang hampa yang besarnya 8,85 x 10–12 C2 N–1 m–2

Gaya listrik merupakan besaran vektor sehingga operasi penjumlahan antara dua gaya atau lebih harus menggunakan konsep vektor, yaitu sesuai dengan arah dari masing-masing gaya. Secara umum, penjumlahan vektor atau resultan dari dua gaya listrik F1 dan F2 adalah sebagai berikut.

Page 9: Listrik statis

1. untuk dua gaya yang searah maka resultan gaya sama dengan penjumlahan dari kedua gaya tersebut. Adapun, untuk dua gaya yang saling berlawanan, resultan gaya sama dengan selisih dari kedua gaya

(gambar)R = F1 + F2 dan R = F1 – F2

2. untuk dua gaya yang saling tegak lurus, besar resultan gayanya adalah

(gambar)3 untuk dua gaya yang membentuk sudut θ satu sama lain, resultan gayanya dituliskan sebagai

berikut

(gambar)

Page 10: Listrik statis

Untuk penjumlahan lebih dari dua gaya, perhitungannya dapat menggunakan metode analitis (lihat pembahasan tentang analisis vektor).Medan ListrikSebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak.Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut.

GambarBesar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik.

Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan

dan F = E q’Adapun kuat medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik q di suatu titik yang berjarak r dari benda tersebut dapat dituliskan sebagai berikut

Page 11: Listrik statis

Di sini kuat medan listrik dituliskan dalam satuan N/C.Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut.Gambar

Dua plat sejajar yang bermuatan listrik dapat menyimpan energi listrik karena medan listrik timbul di antara dua plat tersebut. Kuat medan listrik di dalam dua plat sejajar yang bermuatan listrik adalah

Dimana

Page 12: Listrik statis

σ adalah rapat muatan dari plat yang memiliki satuan C/m2

ε0 adalah permitivitas ruang hampa(gambar) (gambar)Kita juga dapat menghitung kuat medan listrik dari sebuah bola konduktor berongga yang

bermuatan listrik, yaitu sebagai berikut.Di dalam bola (r < R), E = 0Di kulit atau di luar rongga (r > R),

Energi Potensial ListrikDua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. energi dari muatan listrik disebut energi potensial listrik. Besar usaha (W) atau perubahan energi potensial listrik dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan dari posisi r1 ke posisi r2 adalah

Page 13: Listrik statis

(gambar)Dengan demikian, usaha atau energi potensial untuk memindahkan sebuah muatan uji q’ yang berjarak r dari sebuah muatan lain q ke jarak tak berhingga dapat dituliskan sebagai berikut

Dimana tanda minus berarti usaha yang dilakukan selalu melawan gaya tarik yang ada (biasanya usaha yang dilakukan adalah usaha untuk melawan gaya tarik antara dua muatan).Potensial ListrikSuatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah

Page 14: Listrik statis

Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V).Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Potensial listrik dari suatu muatan listrik q di suatu titik berjarak r dari muatan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut

Dari persamaan di atas tampak bahwa potensial listrik dapat dinyatakan dalam bentuk kuat medan listrik, yaituV = E rGambarBerbeda dengan gaya listrik dan kuat medan listrik, potensial listrik merupakan besaran skalar yang tidak memiliki arah. Potensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan sumber

Page 15: Listrik statis

dihitung menggunakan penjumlahan aljabar. Untuk n muatan, potensial listriknya dituliskan sebagai berikut.

Catatan: tanda (+) dan (–) dari muatan perlu diperhitungkan dalam perhitungan potensial listrik.

BAB 7 LISTRIK STATIS

Inti atomPartikel-partikel penyusun suatu atom:

    Elektron → bermuatan negatifProton→ bermuatan positifNeutron→ tidak bermuatan

Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu.

Interaksi Muatan-MuatanMuatan 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:

DimanaF = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)

Page 16: Listrik statis

q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 109 dalam satuan yang standarCatatan

1μC = 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta) Jika menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda  minusnya dalam perhitungan.

Muatan Bahan-BahanSebaiknya 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 woolMistar plastik (−), Kain wool (+)

Elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik

Sisir - Rambut ManusiaSisir (−), 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.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.ElektroskopBerikut 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.

Page 17: Listrik statis

                

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.

            Bagamana jika elektroskop kondisi awalnya tidak netral, tapi sudah bermuatan positif atau negatif terlebih dahulu?Kita coba terapkan pada soal berikut, dari soal Ebtanas IPA tahun 1990 (dah lahir beluum,..)

Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positif?

            

Page 18: Listrik statis

Ntar kita jawab jg di sini, yang jelas antara B atau C krn bagian kepala musti positif,  skrg diskusikan dulu ya,..elektroskop positif itu yang seperti apa dan bagaimana sebuah elektroskop bisa menjadi bermuatan positif.Contoh-Contoh Soal Teori dan Hitungan di Listrik Statis 9 SMPSoal No. 1Dua 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!

PembahasanData dari soal:q1 = 6μC = 6 x 10−6 Cq2 = 12μC = 12 x 10−6 Cr = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10−1 meterF = ....?Dari rumus gaya coulomb didapatkan

Soal No. 2Dua 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!

PembahasanData :q1 = 6μC = 6 x 10−6 Cq2 = 6μC = 6 x 10−6 CF = 1,6 C   1,6 Nr =....?

Gunakan rumus yang sama dari soal nomor 1

Page 19: Listrik statis

Salah rupanya,..kita coba sekali lagi,..

Jarak kedua muatan dalam centimeter adalah 45 cm.  (Thanks to sahs & raqib atas koreksinya,...)Soal No. 3Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/3 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F

PembahasanDari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (1/3)2 adalah 1/9 kemudian dibalik menjadi 9/1 atau 9 saja.

Page 20: Listrik statis

Jadi jawabannya adalah menjadi 9 F

Kenapa tiba2 begitu?Jalan panjangnya seperti berikut ya:

Rumus dasar yang digunakan adalah ini

Untuk keadaan mula-mula, gayanya dikasih nama F1, dimana F1 nanti besarnya sama dengan F saja. Untuk keadaan kedua (saat jaraknya dijadikan 1/3 semula) gayanya dinamakan F2.

Jika dibandingkan, kedua gaya tadi maka

Page 21: Listrik statis

kQ1Q2 nya bisa dicoret saja, bukan berarti jadi nol, tapi diganti angka satu di bekas bagian yang dicoret.

Susun lagi yang bagus, pindahkan F1 ke ruas kanan, kita dapat rumus jadi untuk kasus2 seperti soal ini.

Page 22: Listrik statis

Saatnya dimasukkan datanya, r1 bisa dicoret,  hingga diperoleh

Nomor 4 dikerjakan dengan cara yang sama jika menghendaki jalan panjangnya.

Soal No. 4Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F

Pembahasan

Page 23: Listrik statis

Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (4)2 adalah 16 atau dalam pecahan 16/1, kemudian dibalik menjadi 1/16. Jadi jawabannya adalah menjadi 1/16 F

Soal No. 5Titik A dan titik B mempunyai beda potensial listrik sebesar 12 volt. Tentukan energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6μ Coulomb dari satu titik A ke titik B!

PembahasanBerikut rumus untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk membawa atau memindahkan muatan antara dua buah titik:

W = Q × ΔV

dimana:W = energi atau usaha  yang diperlukan dalam satuan joule (J)Q = besar muatan dalam satuan Coulomb (C)Δ V = beda potensial atau selisih potensial antara dua titik dalam satuan volt (V)

Sehingga:W = Q × ΔVW = 6μC × 12 volt = 72 μJ

Soal No. 6Dua buah partikel bermuatan listrik didekatkan pada jarak tertentu hingga timbul gaya sebesar F. Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 1/2 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 8 kali semula maka gaya yang timbul menjadi....A. 0,5 FB. 4 FC. 8,5 FD. 16 F

PembahasanDari rumus gaya coulomb di atas, terlihat besarnya gaya sebanding dengan besar perkalian kedua muatan. Sehingga tinggal dikalikan saja 1/2 × 8 = 4 . Jadi hasilnya adalah B. 4 FSoal No. 7Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena...A. elektron berpindah dari kain sutera ke kacaB. elektron berpindah dari kaca ke kain suteraC. proton berpindah dari kain sutera ke kacaD. proton berpindah dari kaca ke kain sutera(Ebtanas 2003)

PembahasanMuatan kaca positif karena elektron dari kaca berpindah ke kain sutera.

Soal No. 8Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan wol, karena...A. muatan positif dari ebonit pindah ke wolB. elektron dari wol pindah ke ebonitC. muatan positif dari wol pindah ke ebonitD. elektron dari ebonit pindah ke wol(Ebtanas 1991)

Page 24: Listrik statis

PembahasanEbonit menjadi negatif karena elektron dari kain wol pindah ke ebonit.

Soal No. 9Perhatikan gambar berikut!

Nomor atom dan nomor massa pada model atom di samping adalah...A. 2 dan 4B. 6 dan 4C. 4 dan 2D. 4 dan 6(Ebtanas 1993)

PembahasanUntuk atom netral berlaku ketentuan berikut:Nomor atom = jumlah protonNomor massa = jumlah proton + jumlah neutron

Dari gambar, jumlah proton (yang +) ada 2, jumlah netron (yang netral) ada 2 sehingga:Nomor atom = jumlah proton = 2Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 2 + 2 = 4

Soal No. 10Perhatikan gambar penggaris plastik digosok kain wol berikut!

Page 25: Listrik statis

Setelah penggaris plastik digosok dengan kain wol, maka aliran elektron dan muatan yang terjadi pada penggaris plastik adalah...

. aliran elektronpenggaris

plastikbermuatan

Adari penggaris plastik ke wool

(−)

Bdari penggaris plastik ke wool

(+)

Cdari wool ke penggaris plastik

(+)

Ddari wool ke penggaris plastik

(−)

(Dari UN IPA Fisika SMP 2012)PembahasanTengok tabel di atas, setelah di gosok kain wool, penggaris plastik jadi negatif. Aliran elektron dari kain wool ke penggaris plastik.

Bank Soal Semester Listrik Statis 9 SMPTry Out Listrik Statis 9 SMPSoal No. 11Dari tiap-tiap pasangan objek bermuatan berikut ini, tentukan objek yang memiliki potensial listrik lebih tinggi!

Page 26: Listrik statis

Pembahasan(i) Positif dengan positif, yang lebih BANYAK jumlah tanda positifnya lebih tinggi.  -> A lebih tinggi(ii) Positif dengan negatif, yang lebih tinggi ya yang positif  -> A lebih tinggi(iii) Negatif dengan negatif, yang lebih SEDIKIT jumlah tanda negatifnya lebih tinggi -> B lebih tinggiSoal No. 12Dua buah benda bermuatan listrik ditunjukkan gambar berikut ini.

Jika kedua benda dihubungkan dengan seutas kawat konduktor, tentukan arah aliran

Page 27: Listrik statis

elektron yang terjadi!

PembahasanElektron mengalir dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi. Lain dengan perjanjian arah arus listrik ya,..Kalo arah arus listrik dari potensial lebih tinggi ke rendah, jadi jangan terbalik ya,..

Jadi arah aliran elektron dari benda B ke benda ASUMBER 2

SUMBER 3

Page 28: Listrik statis

SUMBER 4

SUMBER 5

SUMBER 6

Page 29: Listrik statis

Sabtu, 28 September 2013

MATERI SMP KELAS IX SEMESTER (Bab 1)

BAB 1: LISTRIK STATIS

A.     Benda Netral Dapat Dimuati Listrik

1.      Model AtomAtom adalah bagian terkecil dari suatu zat (unsur). Atom mempunyai sebuah inti yang tersusun oleh proton (partikel yang bermuatan positif) dan neutron (partikel yang netral). Kecuali atom hidrogen tidak mempunyai proton. Inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron (partikel yang bermuatan negatif), pada orbitnya dalam jumlah tertentu.

2.      Jenis muatan atoma.       Atom bermuatan positif, apabila jumlah proton lebih banyak dari jumlah elektron.b.      Atom bermuatan negatif, apabila jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton.c.       Atom tidak bermuatan (netral), apabila jumlah proton sama dengan jumlah

elektron.

3.      Cara memuati atomBenda bermuatan dengan cara digosok.Misal:

Page 30: Listrik statis

a. Kaca digosok kain sutera, yang terjadi adalah elektron-elektron kaca pindah ke kain sutera. Akibatnya kaca bermuatan positif dan kain sutera bermuatan negatif.b. Ebonit/plastik digosokkan kain wool, yang terjadi adalah elektron-elektron kain wool pindah ke ebonit/plastik. Akibatnya ebonit/plastik bermuatan negatif dan kain wool bermuatan positif.

a.      Interaksi Benda-benda Bermuatan Listrik

1.      Sifat muatan Listrika.       Benda yang bermuatan listriksenama, saling tolak menolak.b.      Benda yang bermuatan listrik tak senama, saling tarik menarik.2.      Hukum Coloumb

Besarnya gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antara dua benda yang bermuatan listrik adalah berbanding lurus dengan besar muatan listriknya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua pusat benda.

F = k x Q1.Q2/r2

F = gaya listrik (N)Q = muatan listrik (C)r = jarak (m)k = konstan = 9 x 109 Nm2C-2

3.      Induksi Listrika.      Pengertian

Induksi listrik atau influensi imbas listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik (perpindahan elektron) karena didekati oleh benda bermuatan listrik.Dapat kita anggap bahwa sebuah elektron berpasangan dengan sebuah proton.

b.      ElektroskopBerdasarkan peristiwa induksi listrik yang dapat dialami oleh setiap benda, terutama konduktor (benda yang elektronnya dapat berpindah), dibuatlah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak.

4.      Potensial Listrik

V = W/Q

V = beda potensial listrik (V)W = energi listrik (J)Q = muatan listrik (C)