Listrik Statis Power Point
LISTRIK STATIS
Listrik tidak mengalir
MEN
U
1
MATERI
5
2
3
4
STANDAR KOMPETENSI
3. Memahami konsep
kelistrikan dan
penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari
KOMPETENSI DASAR
3.1. Mendeskripsikan muatan
listrik untuk memahami gejalagejala listrik statis serta
kaitannya dalam kehidupan
sehari-hari
INDIKATOR
1.. Menjelaskan cara memberi muatan listrik pada benda
2. Menjelaskan secara kualitatif hubungan antara besar
gaya listrik dan besar muatan iistrik serta jarak antara
benda bermuatan listrik
3. Menentukan arah garis gaya listrik pada benda bermuatan
listrik
4. Menjelaskan tentang peristiwa induksi listrik
5. Menjelaskan penerapan listrik statis
MATERI
INDIKATOR 1
Lihat! Pada
kemasan produk
minuman kesehatan ini
tercantum tulisan
mengandung mineralmineral dalam bentuk ion.
Apa maksudnya, ya?
Ehm. Menurut buku
ini, ion adalah atom
atau gugus atom
yang bermuatan
listrik. Kalau ingin
lebih jelas yuk baca
materi ini.
MUATAN LISTRIK
Pengertian atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu benda yang tidak
dapat dibagi lagi.
.
Teori Atom Niels Bohr
1) Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron
yang bermuatan negatif.
2) Elektron bergerak mengelilingi inti atom.
3) Elektron dapat berpindah dari lintasan dalam keluar atau lintasan luar
ke dalam.
Sejarah Perkembangan atom
Tahun 1897 JJ Thomson menemukan elektron.
Menurut Ernest Rutherford, dalam atom elektron bergerak
mengelilingi inti atom yang disebut proton.
Pada tahun 1932, salah seorang murid Rutherford, James
Chadwick, menemukan adanya partikel lain di dalam inti
atom yaitu neutron Setelah tahun 1930-an Makin banyak
partikel baruyang ditemukan antara lain neutrino, muon,
dan pion.
Pada tahun 1963, Fisikawan Amerika Murray Gell-Mann dan
Georg Zweig, menyatakan bahwa partikel elementer seperti
proton dan neutron, tersusun dari kuark dengan berbagai
kombinasi.
Ada empat jenis kuark yang berbeda yaitu up, down,
strange, dan charmed. Ukuran kuark sendiri sekitar 1.000
kali lebih kecil daripada proton, sedangkan muatan listriknya
31 atau 32 muatan proton.
Sumber: ENI, 1997 dan Jendela Iptek, 2001
Susunan partikel zat padat
rapat
satu partikel kertas
atom
neutron ( netral )
elektron ( - )
inti atom
proton ( + )
Teori Atom
Atom terdiri dari partikel- partikel antara lain
1. Proton ( + )
2. Elektron ( - )
3. Neutron ( o )
Proton dan Neutron membentuk inti atom yang dikelilingi oleh
elektron
Elektron dalam mengelilingi inti atom pada tingkat energi
tertentu
semakin jauh dari inti energi elektron semakin kecil
Atom netral jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron
Atom bermuatan positif jika atom kekurangan elektron
Atom bermuatan negatif jika atom kelebihan elektron
Atom Litium ( Li )
Atom Helium ( He )
neutron
elektron
proton
Muatan Listrik pada atom
Na
Natrium kehilangan elektron maka
Natrium kekurangan elektron dan
Natrium menjadi bermuatan positif
Cl
Clor menerima elektron maka Clor
kelebihan elektron dan Clor menjadi
bermuatan negatif
Muatan listrik pada
benda
Penggaris plastik yang digosok gosok dengan rambut dapat menarik
bulu ayam
Cara memberi muatan listrik pada
benda
netral
netral
penggaris plastik
kain wool
Penggaris plastik yang digosok gosok dengan kain wool maka
penggaris plastik akan menjadi bermuatan listrik negatif, karena
elektron kain wool pindah ke penggaris plastik
netral
netral
kaca
kain sutra
kaca yang digosok gosok dengan kain sutra maka kaca akan menjadi
bermuatan listrik positif, karena elektron kaca pindah ke kain sutra
MATERI INDIKATOR 2
Interaksi antara muatan listrik
ka
kcaakaca
ca
kacakacakaca
ditolak
Muatan sejenis bila didekatkan saling tolak menolak
Interaksi antara muatan
listrik
tik
plasplastik
plastik
kacakacakaca
ditarik
Muatan tidak sejenis bila didekatkan saling tarik menarik
Hukum Coulomb
F
q1
q1
r
F
q1
q1
F
q2
q2
F
r
q2
q2
Besar gaya tarik atau tolak antara muatan
sebanding dengan besar muatan masing
masing dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antara kedua muatan.
q1q2
F
k 2
r
F
= gaya coulomb ( N )
q
= muatan ( C )
r
= jarak ( m )
k
= ketetapan 9.109 Nm2/C2
MATERI INDIKATOR 3
Medan Listrik
Ruang disekitar muatan listrik yang masih
dipengaruhi oleh gaya listrik
Benda uji bermuatan listrik q diletakkan didekat benda bermuatan
listrik Q jika benda uji mendapat gaya, maka tempat dimana benda
uji berada di dalam medan listrik benda bermuatan Q
E
Q
q
E
Q
q
Semakin jauh letak benda uji dari benda bermuatan Q maka gaya
pengaruhnya semakin kecil sehingga kuat medan listriknya semakin kecil
Garis – garis gaya listrik
Medan listrik digambarkan sebagai garis
-garis gaya listrik.
Arah garis gaya listrik muatan
Arah garis gaya listrik muatan
positif meninggalkan muatan
negatif menuju muatan
Pola garis gaya listrik pada dua muatan yang
berdekatan
Kuat medan listrik
Q
q
r
E
Benda bemuatan listrik Q diletakkan benda uji bermuatan q berjarak r
maka besar kuat medan listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang
ditimbulkan benda bermuatan di bagi muatan uji
F
E
q
Qq
E k 2
r q
E = medan listrik ( N/C )
Q = muatan benda ( C )
q = muatan uji ( C )
r = jarak dari benda ( m )
Q
Ek 2
r
F = Gaya ( N )
MATERI
INDIKATOR
4
Induksi Listrik
Peristiwa pemisahan muatan listrik pada
suatu benda ketika didekati benda
bermuatan listrik
Netral
Memberi muatan listrik pada benda dengan cara induksi
Netral
Bumi
Bermuatan negatif
Benda netral bila diinduksi dengan benda
bermuatan positif akan menjadi bermuatan negatif
Memberi muatan listrik pada benda dengan cara induksi
Netral
Bumi
Bermuatan positif
Benda netral bila diinduksi dengan benda
bermuatan negatif akan menjadi bermuatan positif
Kesimpulan Jenis muatan benda yang terinduksi berlawanan dengan
jenis muatan benda yang menginduksi
MATERI
INDIKATOR 5
ELEKTROSKOP
Alat yang digunakan untuk :
mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik
atau tidak
Mengetahui jenis muatan suatu benda
Kepala Elektroskop
konduktor
Daun Elektroskop
Dinding kaca
Prinsip kerja elektroskop :
pada saat elektroskop netral
daun elektroskop tertutup
pada saat elektroskop bermuaan
daun elektroskop terbuka
Muatan listrik pada elektroskop dengan induksi
Netral
Kepala elektroskop
didekati benda
bermuatan positif,
elektron dari daun
bergerak menuju
kepala elektroskop
dan daun
elektroskop
membuka
Kepala elektroskop
disentuh tangan maka
elektron dari bumi
mengalir menuju
elektroskop dan
menetralkan daun
elektroskop maka
daun elektroskop
menutup
Jenis muatan benda terinduksi berlawanan
dengan jenis muatan benda yang menginduksi
Elektroskop
menjadi
bermuatan
negatif
karena
menerima
elektron dari
bumi
PETIR
Sebelum hujan badai awan dalam kondisi netral.
Ketika hujan badai terjadi gesekan antara partikelpartikel awan dengan udara sehingga menyebabkan
awan bermuatan listrik.
Apabila awan melewati gedung yang tinggi, muatan
negatif di dasar awan akan menginduksi bangunan
gedung.
Apabila muatan pada awan bertambah, gaya
elektrostatis akan memaksa muatan negatif meloncat
secara tiba-tiba dari dasar awan ke puncak gedung
yang disertai dengan bunga api listrik.
Pelepasan muatan listrik secara tiba-tiba
menghasilkan bunga api listrik yang disebut petir.
Loncatan muatan melalui udara menghasilkan
cahaya sangat kuat dan panas yang menyebabkan
udara memuai mendadak. Pemuaian udara yang
mendadak menghasilkan bunyi ledakan
menggelegar yang disebut guntur.
Petir dapat terjadi dari awan ke bumi ,dari bumi ke
awan, atau dari awan ke awan.
Kilat
Kilat
Kilat
Prinsip Kerja Penangkal Petir
Prinsip Kerja Penangkal Petir
Generator Van de Graf
Mesin pembangkit listrik statis yang sangat besar
Bola logam berongga
Prinsip kerja :
Gesekan antara
dua permukaan
benda secara
berulang-ulang
dapat
menimbulkan
muatan listrik
Silinder logam
Sabuk karet
Silinder oliten
Mau keluar dari
program ini?
YA
TIDAK
Tetap semangat dalam
belajar …
TERIMA KASIH
DAN
SAMPAI JUMPA…….
Listrik tidak mengalir
MEN
U
1
MATERI
5
2
3
4
STANDAR KOMPETENSI
3. Memahami konsep
kelistrikan dan
penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari
KOMPETENSI DASAR
3.1. Mendeskripsikan muatan
listrik untuk memahami gejalagejala listrik statis serta
kaitannya dalam kehidupan
sehari-hari
INDIKATOR
1.. Menjelaskan cara memberi muatan listrik pada benda
2. Menjelaskan secara kualitatif hubungan antara besar
gaya listrik dan besar muatan iistrik serta jarak antara
benda bermuatan listrik
3. Menentukan arah garis gaya listrik pada benda bermuatan
listrik
4. Menjelaskan tentang peristiwa induksi listrik
5. Menjelaskan penerapan listrik statis
MATERI
INDIKATOR 1
Lihat! Pada
kemasan produk
minuman kesehatan ini
tercantum tulisan
mengandung mineralmineral dalam bentuk ion.
Apa maksudnya, ya?
Ehm. Menurut buku
ini, ion adalah atom
atau gugus atom
yang bermuatan
listrik. Kalau ingin
lebih jelas yuk baca
materi ini.
MUATAN LISTRIK
Pengertian atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu benda yang tidak
dapat dibagi lagi.
.
Teori Atom Niels Bohr
1) Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron
yang bermuatan negatif.
2) Elektron bergerak mengelilingi inti atom.
3) Elektron dapat berpindah dari lintasan dalam keluar atau lintasan luar
ke dalam.
Sejarah Perkembangan atom
Tahun 1897 JJ Thomson menemukan elektron.
Menurut Ernest Rutherford, dalam atom elektron bergerak
mengelilingi inti atom yang disebut proton.
Pada tahun 1932, salah seorang murid Rutherford, James
Chadwick, menemukan adanya partikel lain di dalam inti
atom yaitu neutron Setelah tahun 1930-an Makin banyak
partikel baruyang ditemukan antara lain neutrino, muon,
dan pion.
Pada tahun 1963, Fisikawan Amerika Murray Gell-Mann dan
Georg Zweig, menyatakan bahwa partikel elementer seperti
proton dan neutron, tersusun dari kuark dengan berbagai
kombinasi.
Ada empat jenis kuark yang berbeda yaitu up, down,
strange, dan charmed. Ukuran kuark sendiri sekitar 1.000
kali lebih kecil daripada proton, sedangkan muatan listriknya
31 atau 32 muatan proton.
Sumber: ENI, 1997 dan Jendela Iptek, 2001
Susunan partikel zat padat
rapat
satu partikel kertas
atom
neutron ( netral )
elektron ( - )
inti atom
proton ( + )
Teori Atom
Atom terdiri dari partikel- partikel antara lain
1. Proton ( + )
2. Elektron ( - )
3. Neutron ( o )
Proton dan Neutron membentuk inti atom yang dikelilingi oleh
elektron
Elektron dalam mengelilingi inti atom pada tingkat energi
tertentu
semakin jauh dari inti energi elektron semakin kecil
Atom netral jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron
Atom bermuatan positif jika atom kekurangan elektron
Atom bermuatan negatif jika atom kelebihan elektron
Atom Litium ( Li )
Atom Helium ( He )
neutron
elektron
proton
Muatan Listrik pada atom
Na
Natrium kehilangan elektron maka
Natrium kekurangan elektron dan
Natrium menjadi bermuatan positif
Cl
Clor menerima elektron maka Clor
kelebihan elektron dan Clor menjadi
bermuatan negatif
Muatan listrik pada
benda
Penggaris plastik yang digosok gosok dengan rambut dapat menarik
bulu ayam
Cara memberi muatan listrik pada
benda
netral
netral
penggaris plastik
kain wool
Penggaris plastik yang digosok gosok dengan kain wool maka
penggaris plastik akan menjadi bermuatan listrik negatif, karena
elektron kain wool pindah ke penggaris plastik
netral
netral
kaca
kain sutra
kaca yang digosok gosok dengan kain sutra maka kaca akan menjadi
bermuatan listrik positif, karena elektron kaca pindah ke kain sutra
MATERI INDIKATOR 2
Interaksi antara muatan listrik
ka
kcaakaca
ca
kacakacakaca
ditolak
Muatan sejenis bila didekatkan saling tolak menolak
Interaksi antara muatan
listrik
tik
plasplastik
plastik
kacakacakaca
ditarik
Muatan tidak sejenis bila didekatkan saling tarik menarik
Hukum Coulomb
F
q1
q1
r
F
q1
q1
F
q2
q2
F
r
q2
q2
Besar gaya tarik atau tolak antara muatan
sebanding dengan besar muatan masing
masing dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antara kedua muatan.
q1q2
F
k 2
r
F
= gaya coulomb ( N )
q
= muatan ( C )
r
= jarak ( m )
k
= ketetapan 9.109 Nm2/C2
MATERI INDIKATOR 3
Medan Listrik
Ruang disekitar muatan listrik yang masih
dipengaruhi oleh gaya listrik
Benda uji bermuatan listrik q diletakkan didekat benda bermuatan
listrik Q jika benda uji mendapat gaya, maka tempat dimana benda
uji berada di dalam medan listrik benda bermuatan Q
E
Q
q
E
Q
q
Semakin jauh letak benda uji dari benda bermuatan Q maka gaya
pengaruhnya semakin kecil sehingga kuat medan listriknya semakin kecil
Garis – garis gaya listrik
Medan listrik digambarkan sebagai garis
-garis gaya listrik.
Arah garis gaya listrik muatan
Arah garis gaya listrik muatan
positif meninggalkan muatan
negatif menuju muatan
Pola garis gaya listrik pada dua muatan yang
berdekatan
Kuat medan listrik
Q
q
r
E
Benda bemuatan listrik Q diletakkan benda uji bermuatan q berjarak r
maka besar kuat medan listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang
ditimbulkan benda bermuatan di bagi muatan uji
F
E
q
E k 2
r q
E = medan listrik ( N/C )
Q = muatan benda ( C )
q = muatan uji ( C )
r = jarak dari benda ( m )
Q
Ek 2
r
F = Gaya ( N )
MATERI
INDIKATOR
4
Induksi Listrik
Peristiwa pemisahan muatan listrik pada
suatu benda ketika didekati benda
bermuatan listrik
Netral
Memberi muatan listrik pada benda dengan cara induksi
Netral
Bumi
Bermuatan negatif
Benda netral bila diinduksi dengan benda
bermuatan positif akan menjadi bermuatan negatif
Memberi muatan listrik pada benda dengan cara induksi
Netral
Bumi
Bermuatan positif
Benda netral bila diinduksi dengan benda
bermuatan negatif akan menjadi bermuatan positif
Kesimpulan Jenis muatan benda yang terinduksi berlawanan dengan
jenis muatan benda yang menginduksi
MATERI
INDIKATOR 5
ELEKTROSKOP
Alat yang digunakan untuk :
mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik
atau tidak
Mengetahui jenis muatan suatu benda
Kepala Elektroskop
konduktor
Daun Elektroskop
Dinding kaca
Prinsip kerja elektroskop :
pada saat elektroskop netral
daun elektroskop tertutup
pada saat elektroskop bermuaan
daun elektroskop terbuka
Muatan listrik pada elektroskop dengan induksi
Netral
Kepala elektroskop
didekati benda
bermuatan positif,
elektron dari daun
bergerak menuju
kepala elektroskop
dan daun
elektroskop
membuka
Kepala elektroskop
disentuh tangan maka
elektron dari bumi
mengalir menuju
elektroskop dan
menetralkan daun
elektroskop maka
daun elektroskop
menutup
Jenis muatan benda terinduksi berlawanan
dengan jenis muatan benda yang menginduksi
Elektroskop
menjadi
bermuatan
negatif
karena
menerima
elektron dari
bumi
PETIR
Sebelum hujan badai awan dalam kondisi netral.
Ketika hujan badai terjadi gesekan antara partikelpartikel awan dengan udara sehingga menyebabkan
awan bermuatan listrik.
Apabila awan melewati gedung yang tinggi, muatan
negatif di dasar awan akan menginduksi bangunan
gedung.
Apabila muatan pada awan bertambah, gaya
elektrostatis akan memaksa muatan negatif meloncat
secara tiba-tiba dari dasar awan ke puncak gedung
yang disertai dengan bunga api listrik.
Pelepasan muatan listrik secara tiba-tiba
menghasilkan bunga api listrik yang disebut petir.
Loncatan muatan melalui udara menghasilkan
cahaya sangat kuat dan panas yang menyebabkan
udara memuai mendadak. Pemuaian udara yang
mendadak menghasilkan bunyi ledakan
menggelegar yang disebut guntur.
Petir dapat terjadi dari awan ke bumi ,dari bumi ke
awan, atau dari awan ke awan.
Kilat
Kilat
Kilat
Prinsip Kerja Penangkal Petir
Prinsip Kerja Penangkal Petir
Generator Van de Graf
Mesin pembangkit listrik statis yang sangat besar
Bola logam berongga
Prinsip kerja :
Gesekan antara
dua permukaan
benda secara
berulang-ulang
dapat
menimbulkan
muatan listrik
Silinder logam
Sabuk karet
Silinder oliten
Mau keluar dari
program ini?
YA
TIDAK
Tetap semangat dalam
belajar …
TERIMA KASIH
DAN
SAMPAI JUMPA…….