LISTRIK STATIS

Bab 7 LISTRIK STATIS

Ada gesekan yang merugikan tetapi ada pula gesekan yang menguntungkan. Petir merupakan pertunjukan loncatan listrik statis yang kasat mata. Pada dasarnya, petir terjadi karena adanya gesekan antarpartikel.

Fenomena gesekan sebagai pembangkit listrik itu akan kamu pelajari pada bab ini. Pada bab ini kamu akan mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan gejala listrik statis dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Sumber: Oxford Ensiklopedi Pelajar, 1999

™ Pretest ™

1. Disebut apakah bagian terkecil suatu benda?

2. Bagaimana cara memberi muatan listrik terhadap sebuah benda netral?

™ Kata-Kata Kunci ™

– elektron

– muatan

– hukum Coulomb

– neutron

– induksi listrik

– proton

Listrik Statis

Mari BIAS 3

Ketika menjelang hujan lebat turun, di langit tampak adanya kilat yang mengeluarkan cahaya dan dalam selang waktu yang sa- ngat singkat terdengar suara guntur yang menggelegar. Petir meru- pakan loncatan muatan yang dapat menimbulkan bunga api listrik. Petir mampu membakar pohon besar atau gedung yang tinggi, karena

suhunya dapat mencapai 28.000 0 C. Apakah yang menyebabkan

terjadinya petir? Bagaimanakah proses terjadinya petir?

A. BENDA BERMUATAN LISTRIK

Tujuan Pembelajaran

Tujuan belajarmu adalah Kamu sudah mengetahui bahwa benda tersusun oleh partikel- dapat:

partikel zat. Partikel zat yang ukurannya paling kecil dan tidak dapat menjelaskan benda da- dibagi-bagi lagi disebut atom. Dalam perkembangan ilmu pengeta- pat bermuatan listrik huan selanjutnya, atom ternyata masih dapat dibagi-bagi lagi. Tiap dengan dilakukan cara atom tersusun dari inti atom dan elektron. Inti atom (nukleus) terdiri tertentu. atas proton dan neutron. Adapun, elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasannya dan mendapat gaya tarik inti atom. Partikel yang bermuatan negatif disebut elektron. Partikel yang bermuatan positif disebut proton. Massa proton dan elektron lebih besar diban- dingkan dengan massa elektron.

Gaya ikat inti terhadap elektron antara bahan satu dengan lain lintasan

elektron

berbeda. Karena sesuatu hal, elektron dapat lepas dari lintasannya dan elektron berpindah ke atom lain. Perpindahan elektron tersebut menyebabkan perubahan muatan suatu atom. Berdasarkan hal itu atom dikelompok- kan menjadi tiga yaitu bermuatan negatif, bermuatan positif, dan

neutron

netral. Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron, se- proton dangkan atom dikatakan bermuatan positif, jika kekurangan elek- tron. Adapun, yang dikatakan atom netral jika jumlah proton dan S Gambar 7.1 Model atom elektronnya sama.

Partikel yang Lebih Kecil daripada Atom

Semula atom dianggap bagian atau partikel yang ditemukan antara lain neutrino, muon, dan terkecil dari suatu benda. Anggapan itu berubah

pion. Pada tahun 1963, Fisikawan Amerika ketika pada tahun 1897 JJ Thomson menemukan

Murray Gell-Mann dan Georg Zweig, menyatakan partikel yang lebih kecil daripada atom. Partikel itu

gagasan berikut. Partikel-partikel elementer, selanjutnya dikenal sebagai elektron.

seperti proton dan neutron, tersusun dari kuark Menurut Ernest Rutherford, dalam atom

dengan berbagai kombinasi. Ada empat jenis elektron bergerak mengelilingi inti atom yang

kuark yang berbeda yaitu up, down, strange, dan disebut proton. Pada tahun 1932, salah seorang

charmed. Ukuran kuark sendiri sekitar 1.000 kali murid Rutherford, James Chadwick, menemukan adanya partikel lain di dalam inti atom. Partikel itu

lebih kecil daripada proton, sedangkan muatan dikenal sebagai neutron.

Setelah tahun 1930-an, pengetahuan partikel listriknya 3 atau 3 muatan proton. makin berkembang. Makin banyak partikel baru

Sumber: ENI, 1997 dan Jendela Iptek, 2001

Listrik Statis

Muatan listrik tidak dapat dilihat oleh mata tetapi efeknya dapat dirasakan dan diamati gejalanya. Besar muatan listrik proton dan elektron adalah sama, tetapi jenisnya yang berbeda. Muatan positif (proton) ditandai dengan “ + “ sedangkan muatan negatif

a (elektron) ditandai “ – “.

Gambar 7.2a benda memiliki masing-masing 4 muatan positif dan muatan negatif. Karena jumlah proton (+) sama dengan jumlah elektron (-), maka benda tersebut termasuk benda netral. Gambar

b 7.2b benda memiliki 8 muatan positif dan 3 muatan negatif. Karena jumlah proton (+) lebih banyak daripada jumlah elektron (-) atau

benda kekurangan elektron, maka benda tersebut termasuk ber- muatan positif. Gambar 7.2c benda memiliki 3 muatan positif dan 7 muatan negatif. Karena jumlah proton (+) lebih sedikit daripada

c jumlah elektron (-) atau benda kelebihan elektron, maka benda

S Gambar 7.2

a) Benda netral; tersebut termasuk bermuatan negatif. Muatan listrik dilambangkan

b) benda bermuatan positif; dan dengan huruf Q. Satuannya dalam SI adalah coulomb (C).

c) benda bermuatan negatif

DISKUSI (Menumbuhkan Rasa Ingin Tahu)

Mengapa pengelompokkan muatan atom atau benda mengacu jumlah elektron?

1. Kapan atom dikatakan netral?

3. Kapan benda dikatakan bermuatan ne-

2. Apakah yang terjadi jika benda ke-

gatif?

lebihan muatan positif?

4. Mengapa elektron dalam mengelilingi inti atom tidak lepas dari lintasannya?

Tujuan Pembelajaran