Cara kerja 1. Ikatkan sebatang penggaris plastik pada statif. Gosok-gosokkan satu ujung penggaris tersebut dan satu
ujung penggaris plastik kedua dengan kain wool. 2. Dekatkan penggaris plastik kedua ke penggaris plastik yang digantung. Amati perilaku kedua penggaris
tersebut. Catat hasil pengamatanmu. 3. Dengan cara yang sama, lakukan untuk batang kaca yang digosok dengan kain sutera.
4. Sekarang, gosok kembali satu ujung penggaris plastik yang digantung dengan kain wool dan batang kaca
5. Dengan kain sutera. Dekatkan batang kaca pada penggaris tersebut. Amati perilaku kedua benda tersebut, catat hasil pengamatanmu.
Analisis dan diskusi 1. Apakah penggaris bermuatan listrik setelah digosokkan pada kain wool? Jelaskan.
2. Apakah batang kaca bermuatan listrik setelah digosokkan pada kain sutera? Jelaskan. 3. Apa yang terjadi jika penggaris setelah digosokkan pada kain sutera? Jelaskan.
4. Buat kesimpulan dari hasil kegiatanmu.
jika dua penggaris plastik yang telah digosok dengan kain wool saling didekatkan, ternyata penggaris plastik tersebut saling tolak-menolak. Gejala serupa dapat kamu amati, jika dua batang kaca yang telah digosok
dengan kain sutera didekatkan, ternyata juga saling tolak-menolak. Hasil percobaan ternyata menunjukkan bahwa benda-benda yang bermuatan listrik sejenis akan tolak –
menolak, sedangkan yang beda muatanya akan tarik – menarik. Jika dua benda saling digosokkan, maka elektron dari benda yang satu akan pindah ke benda yang lain,
sehingga benda yang kehilangan elektron akan bermuatan positif dan benda yang menerima pindahan elektron akan bermuatan negatif. Menurut Benjamin Franklin 1706–1790, adanya perpindahan muatan
dari benda satu ke benda yang lain merupakan implikasi dari hukum kekekalan muatan, artinya pada saat terjadi gosokan antara dua benda, tidak menciptakan muatan listrik baru namun prosesnya merupakan
perpindahan muatan dari satu benda ke benda yang lain.
2. Konduktor dan isolator konduktor listrik, yaitu benda-benda yang dapat menghantarkan listrik. Sebaliknya, benda-benda yang
berperilaku seperti kayu digolongkan sebagai isolator listrik, yaitu benda-benda yang tidak dapat menghantarkan listrik. Selain bersifat konduktor dan isolator, ada benda-benda
yang bersifat di antara kategori tersebut. Misalnya silikon, germanium, dan arsen. Benda-benda ini termasuk dalam kategori semi-konduktor.
B. Elektroskop Jika benda yang bermuatan positif didekatkan pada
batang logam netral, namun tidak disentuhkan, apa yang terjadi?
Pada gambar ditunjukan, bahwa elektron-elektron pada batang logam netral tidak meninggalkan
logam, namun akan bergerak menuju benda bermuatan positif, dan meninggalkan muatan positif
di ujung lain. Walaupun secara keseluruhan batang logam tersebut netral, namun pada batang logam
tersebut terjadi pemisahan muatan. Jika kita dapat memotong logam tersebut, maka kita akan
memperoleh dua potong logam dengan muatan listrik yang tidak sejenis. Pemuatan listrik dengan
cara demikian disebut pemuatan secara induksi. 1. Elektroskop
Perhatikan Ketika penggaris plastik tersebut digosok dengan kain wool, elektron-elektron dari kain wool berpindah
ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif. Sebaliknya, ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain
sutera, sehingga batang kaca bermuatan positif. Akibatnya, antara penggaris plastik dengan batang kaca terjadi tarik-menarik.
Perhatikan Gambar diatas. Elektroskop, pada saat netral daun-daun logam menguncup; saat sisir ber- muatan negatif didekatkan, elektron pada batang logam terdorong menuju daun elektroskop, dan daun
mekar; saat kaca bermuatan positif didekatkan elektron pada batang logam bergerak ke knop, sehingga daun bermuatan positif, dan daun mekar
2. Pengosongan muatan listrik Muatan listrik pada suatu benda dapat hilang dengan pengosongan. Pengosongan muatan listrik dapat terjadi
jika ada jalan agar muatan yang terkumpul pada suatu benda dapat berpindah ke benda lain, atau ke bumi. Pengosongan muatan listrik ke bumi disebut pentanahan ground.
Kita tidak khawatir dengan pengosongan muatan listrik pada benda-benda seperti plastik, sisir, batang kaca, dan lain-lain. Namun kita mesti berhati-hati dan peduli dengan pengosongan muatan listrik yang besar,
misalnya pengosongan muatan listrik pada awan dalam bentuk petir. Perhatikan Gambar 7.8 untuk mengetahui petir sebagai peristiwa pengosongan muatan listrik Selain berbahaya bagi manusia karena dapat
mengakibatkan kematian bagi yang disambarnya, petir dapat menyebabkan kerusakan bangunan yang tinggi. Untuk mencegahnya, gedung-gedung dipasang penangkal petir. Penangkal petir berupa batang logam yang
berujung lancip, dan dihubungkan ke tanah dengan kawat logam yang relatif besar. Penangkal petir menyediakan jalan bagi muatan listrik di awan agar dapat berpindah menuju tanah melalui kawat, dan
bukannya melalui bangunan. C. Hukum Coulomb
Tarik-menarik dan tolak-menolak tersebut diakibatkan oleh adanya gaya tarik atau gaya tolak. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi besarnya gaya listrik tersebut?
Pada kegiatan percobaan sebelumnya, bahwa besarnya gaya tarik atau tolak pada benda-benda bermuatan listrik ternyata dipengaruhi oleh jarak antara benda bermuatan tersebut. Kamu harus mendekatkan penggaris
plastik yang telah digosok sedekat mungkin dengan batang kaca, agar kamu dapat melihat gejala gaya tarik yang terjadi. Jika penggaris plastik kamu letakkan pada relatif jauh dari batang kaca, maka gaya tarik yang
terjadi tidak dapat diamati, karena kecilnya. Kamu juga mengamati, agar gaya tarik-menarik atau tolakmenolak yang terjadi besar, kamu harus
menggosok batang kaca atau penggaris plastik dengan kain keras-keras dan beberapa kali gosokan. Semakin keras dan sering kamu menggosoknya, muatan listrik yang terkumpul juga semakin besar. Hal ini
menunjukkan semakin banyak muatan listrik yang ada, gaya listrik yang terjadi juga semakin besar Charles Augustin Coulomb 1736 – 1806 seorang ahli bangsa Perancis telah mengukur tarikan dan
tolakan listrik secara kuantitatif dengan suatu percobaan menggunakan alat yang biasa disebut neraca puntir Coulomb. Hasil pengamatan yang dilakukan oleh Coulomb menunjukkan bahwa besar gaya tarik-menarik
atau tolak-menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda itu.
secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut.
dengan q = muatan listrik ..................................Coulomb C r = jarak .................................................Meter m
F = Gaya ...............................................Newton N k = konstanta = 9 × 10
9
Nm
2
C
−2
Contoh soal:
Dua benda A dan B masingmasing bermuatan listrik sebesar 6 × 10
−9
C dan 8 × 10
−9
C pada jarak 4 cm. Tentukan gaya tolakmenolak antara kedua benda itu tersebut,
Penyelesaian: Diketahui
: q
1
= 6 x 10
-9
C dan q
2
= 8 x 10
-9
C; r = 4 cm = 4 x 10
-2
m k = 9 × 10
9
Nm
2
C
−2
Ditanya : F ....?
Jawab : F=k
q 1× q 2 r
2
= 9 ×10
9
6 ×10
− 9
×8 ×10
− 9
4 ×10
− 2
2
=
