Muatan Listrik Fisika Kelas 12 Siswanto Sukaryadi 2009

Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 59 Agar lebih mudah memahami sifat muatan listrik, kita dapat melakukan percobaan sederhana berikut. Praktikum 1 Muatan Listrik Statis A. Tujuan Mengamati sifat muatan listrik statis.

B. Alat dan Bahan :

1. Batang kaca 2 buah 2. Bulu atau kain wol 1 helai 3. Kain sutera 1 potong 4. Statif 1 buah 5. Benang ± 50 cm

C. Langkah Percobaan

1. Gantungkan batang kaca pertama pada statif 2. Gosok masing-masing batang kaca dengan kain wol 3. Dekatkan batang kaca kedua dengan batang kaca pertama Amati apa yang terjadi 4. Gosok masing-masing batang kaca dengan kain sutra 5. Dekatkanlah batang kaca kedua dengan batang kaca pertama Amati apa yang terjadi 6. Gosok batang kaca pertama dengan kain wol dan batang kaca kedua dengan kain sutra, kemudian dekatkan batang kaca kedua dengan batang kaca pertama Amati apa yang terjadi 7. Isikan hasil pengamatanmu pada tabel seperti berikut 8. Diskusikan dengan kelompokmu hasil pengamatan yang telah kamu lakukan 9. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil pengamatanmu Peringatan: a. Lakukan setiap langkah percobaan dengan hati-hati dan cermat b. Jagalah kebersihan alat dan lingkungan c. Setelah selesai, kembalikan alat-alat percobaan pada tempat semua Bagaimana kesimpulan hasil percobaanmu? Jika kamu melakukan percobaan dengan benar kamu akan mengetahui bahwa dua batang kaca yang diberi muatan yang sama akan tolak-menolak, sedangkan dua batang kaca yang berbeda muatan akan tarik-menarik. 1 2 3 No Batang 1 Batang 2 Keterangan Wol Sutra Wol Sutra Tarik Tolak Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 60 Benjamin Franklin 1706–1790 adalah fisikawan yang pertama menamai muatan yang diterima batang kaca yang digosok dengan kain sutra sebagai muatan positif, dan muatan yang diterima batang kaca yang digosok dengan bulu atau kain wol sebagai muatan negatif. Jika dua atau lebih muatan yang sama saling didekatkan maka muatan-muatan tersebut akan saling menolak. Sebaliknya, jika muatan positif didekatkan dengan muatan negatif maka muatan-muatan tersebut akan tarik-menarik. Alat untuk menguji suatu benda bermuatan atau tidak adalah elektroskop. Elektroskop memanfaatkan prinsip tolak-menolak antara muatan yang sejenis dan tarik- menarik antarmuatan yang tidak sejenis. Bagian-bagian elektroskop ditunjukkan pada gambar 4.2. Benjamin Franklin 1706–1790 Pada tahun 1747 Benjamin Franklin memulai eksperimen tentang kelistrikan dengan alat sederhana yang ia terima dari Peter Collinson ketika dia berada di Inggris. Hasil percobaannya yang ter- kenal adalah ketika ia mengaitkan sebatang kunci pada layang- layang pada tahun 1752. Kunci tersebut menjadi bermuatan akibat tersambar petir. Dari sinilah teori tentang elektrostatis berkembang. Sebaiknya Tahu Gambar 4.3 Benjamin Franklin Keterangan: a. kepala elektroskop b. badan elektroskop c. kaki elektroskop d. gelas a b d c

B. Hukum Coulomb

Pada uraian di atas dinyatakan bahwa dua muatan sejenis, seperti 2 batas kaca yang sama-sama telah digosok kain wol, jika didekatkan akan tolak-menolak. Namun seberapa besar gaya tolak-menolak itu? Apakah sama besar gaya tolak-menolaknya, jika waktu menggosok kain wol diperlama atau dipersingkat? Besarnya gaya oleh suatu muatan terhadap muatan lain telah dipelajari oleh Charles Augustin Coulomb. Peralatan yang digunakan pada eksperimennya adalah neraca puntir yang mirip dengan neraca puntir yang digunakan oleh Cavendish pada percobaan gravitasi. Bedanya, pada neraca puntir Coulomb massa benda digantikan oleh bola kecil bermuatan. Untuk memperoleh muatan yang bervariasi, Coulomb meng- gunakan cara induksi. Sebagai contoh, mula-mula muatan pada setiap bola adalah q o , besarnya muatan tersebut dapat dikurangi hingga menjadi 1 2 q o dengan cara membumikan salah satu bola agar muatan terlepas kemudian kedua bola dikontakkan kembali. Hasil Gambar 4.4 Neraca puntir yang digunakan oleh Coulomb dalam eksperimennya Rep. franklin.teachpol.tcnj.edu Gambar 4.2. Bagan elektroskop Sumber: Encharta Library