104
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX
E =
2
Q q k
r ⋅
⋅ =
9 9
2 2
7 10 9 10
7 10
− −
× ×
⋅ ×
= 1,29 × 10
4
Jadi, kuat medan listriknya sebesar 1,29 × 10
4
NC.
6. Penerapan Listrik Statis
Listrik statis juga dapat dihasilkan dengan menggunakan generator listrik statis. Contoh generator listrik statis adalah
generator Van de Graaff Gambar 5.9.
Generator Van de Graaff menghasilkan listrik statis yang besar dengan metode gesekan. Gesekan antara silinder logam bawah
dengan sabuk karet menimbulkan muatan listrik negatif pada sabuk karet. Gesekan antara silinder politen atas dengan sabuk
karet menimbulkan muatan positif pada sabuk karet. Jadi, gerak sabuk karet ke atas selalu membawa muatan listrik negatif dan
gerak ke bawah selalu membawa muatan listrik positif. Muatan listrik negatif menempati permukaan luar bola yaitu kubah. Di
dalam bola tidak ada muatan listrik. Karena sabuk karet terus bergerak, maka muatan listrik negatif pada kubah terus
bertambah. Muatan listrik positif pada sabuk karet bawah mengalir ke tanah, sehingga muatan ini dinetralkan oleh muatan
listrik dari tanah.
Contoh penerapan listrik statis antara lain sebagai berikut. a. Pengendap elektrostatis pada cerobong asap, fungsinya
membersihkan gas buang yang keluar melalui cerobong asap agar tidak mengandung partikel-partikel pencemar.
b. Pengecatan mobil, penggunaan penyemprot cat elektrostatis. c. Mesin fotokopi selain menerapkan konsep optik.
d. Petir
Petir merupakan fenomena listrik statis yang sering terjadi pada waktu hujan badai. Awan badai terbentuk oleh uap
air, debu, garam dari lautan, dan bahan-bahan lainnya. Di dalamnya arus udara mengalir dengan kencang sehingga
menyebabkan partikel-partikel di dalam awan tersebut tersebut saling bertabrakan. Pada peristiwa tabrakan itu
terjadi pelepasan elektron antara partikel yang satu dengan partikel yang lain. Partikel yang kehilangan elektron akan
bermuatan positif sedangkan partikel yang menerima elektron akan bermuatan negatif. Para ilmuwan belum
mengetahui secara pasti mengapa partikel yang relatif lebih berat cenderung bermuatan negatif dan partikel yang lebih
ringan cenderung bermuatan positif. Hal inilah yang menyebabkan pada bagian bawah awan berkumpul partikel
bermuatan negatif dan pada bagian atas awan berkumpul partikel bermuatan positif.
silinder logam
bola logam berongga
kubah ujung lancip
sabuk karet silinder
logam ujung lancip
Gambar 5.9 Generator Van de Graaff
Sumber: Ensiklopedia IPTEK
Di unduh dari : Bukupaket.com
Listrik
105
Info Sains
Apakah hanya listrik saja yang mempunyai medan?
Tidak, bukan hanya listrik saja yang memiliki medan. Misalnya
gravitasi dan suhu. Pada prinsip- nya, selama suatu benda dapat
merasakan pengaruh dari benda lain dikatakan benda
tersebut berada dalam sebuah medan.
Tugas 5.1
Carilah pemanfaatan listrik statis yang lain dalam kehidupan sehari-hari kemudian diskusikan dengan
teman kelompokmu
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan gaya yang terjadi antarmuatan 2. Apa yang dimaksud dengan medan listrik? Besaran-besaran fisika apa saja yang
mempunyai medan? 3. Hitunglah kuat medan listrik dari sebuah muatan Q yang muatannya 5 × 10
–9
C pada jarak 4 cm dari muatan tersebut
4. Apa yang dimaksud beda potensial listrik? 5. Beda potensial listrik benda P dan benda Q diketahui sebesar 10 JC dan besar muatan
yang dapat dipindahkan adalah 20 C. Hitunglah usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan tersebut
Latihan 5.2
Lampu pijar merupakan aplikasi pemanfaatan listrik. Lampu pijar menghasilkan energi cahaya dengan prinsip arus mengalir
melewati kawat tipis dan menimbulkan sinar putih–panas. Saat arus listrik mengalir melalui kumparan, kumparan akan panas
secara cepat dan memancarkan cahaya. Apa yang dimaksud dengan arus listrik?
B Listrik Dinamis
Selama hujan badai terjadi, bumi yang bermuatan positif akan menarik awan yang bermuatan negatif ke bawah. Pada
proses ini muatan akan mencari proses penyaluran yang paling pendek, yaitu tempat-tempat yang paling dekat
dengan awan, seperti gedung-gedung tinggi, pohon, dan antena pemancar. Ketika terjadi petir, suhunya dapat
mencapai ribuan derajat Celsius dan mengandung energi ribuan mega volt. Kekuatan petir dapat menghancurkan
gedung, membunuh hewan dan manusia, serta dapat memusnahkan pohon menjadi serpihan-serpihan.
Untuk melindungi gedung-gedung pencakar langit dari petir, Benjamin Franklin, ilmuwan abad ke-17, memprakarsai
pembuatan penangkal petir. Saat ini para ilmuwan banyak melakukan eksperimen untuk memanfaatkan energi listrik
dalam petir yang sangat besar.
Di unduh dari : Bukupaket.com
106
Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas IX
1. Pengertian Arus Listrik
