Konsep induksi juga berguna untuk menjelaskan listrik statis. Anda menggunakan magnet lalu digesek ke suatu benda. Sifat dari magnet tersebut akan muncul dan menimbulkan beda muatan. Dengan prinsip yang sama, anda menggunakan dua benda berbeda dimana salah satu mampu membedakan beda potensi yang nanti bergerak.
- Listrik dari Gesekan Kaki dan Karpet
Percobaan selanjutnya dapat anda buktikan dengan menggosokkan kaki anda pada sebuah karpet secara berulang ulang, kemudian anda pegang kucing / anjing yang berbulu, maka anda akan terkejut karena ada listrik statis yang timbul dari proses tersebut.
- Penggunaan Sisir Plastik pada Rambut
Saat anda melakukan aktifitas menyisir rambut, mungkin tidak anda sadari terkadang rambut yang kita sisir seakan terbawa berdiri seiring gesekan sisir. Disinilah listrik statis terbentuk karena adanya interaksi muatan pada sisir dengan rambut kita.
- Menggosok Balon pada Rambut
Percobaan selanjutnya bisa anda coba dengan menggosokkan balon ke rambut anda yang kering secara berulang, kemudian dekatkan dengan aliran air yang kecil.
Balon yang telah anda gosok dengan rambut memiliki muatan negatif yang menarik moleku-molekul air yang bermuatan positif sehingga air akan nampak seperti tertarik oleh balon tersebut.
- Listrik pada TV Tabung
Gejala listrik statis juga terjadi saat sedang menyalakan dan mematikan televisi. Listrik tersebut berada di permukaan tabung tetapi memiliki sedikit potensi. Anda cek dengan tangan maka terasa ada yang menarik.
Konsep ini mirip dengan kirim sinyal dari sentuhan di smartphone. Bagian layar dialiri listrik lalu sinyal sentuhan tersebut diubah sebagai perintah. Karena sifatnya statis, anda membutuhkan sumber listrik untuk melakukan hal tersebut.
- Menempelkan Balon Ke Dinding
Percobaan yang terahir bisa anda buktikan dengan cara menggosokkan sebuah balon secara berulang ulang ke pakaian anda kemudian tempelkan balon tersebut pada dinding rumah.
Balon tersebut akan menempel pada dinding karena saat anda menggosokkan pada pakaian, anda telah menambahkan kelebihan elektron (muatan negatif) ke permukaan balon.
Saat tertempel balon, dinding memiliki muatan positif lebih dari pada balon. Saat keduanya bersentuhan, balon akan menempel karena aturan yang berlawanan menarik (positif ke negatif).
Rumus Listrik Statis
Dimana :
Q = Muatan Sumber
q = Muatan Uji
R = Jarak antar muatan
C = Kapasitansi kapasitor
Ada dua Tiga penting yang perlu diingat ketika melihat rumus listrik statis diatas :
- Nilai q1 dan q2 dikalikan. Jadi, jika q1 dan q2 keduanya positif, maka gaya akan bernilai positif. Partikel akan menolak. Hal yang sama berlaku jika q1 dan q2 keduanya negatif.
- Jika q1 positif dan q2 negatif, maka gaya akan bernilai negatif. Hal yang sama berlaku jika q1 negatif dan q2 positif. Partikel akan menarik.
- Gaya sebanding dengan akar kuadrat jarak antar partikel. Ini berarti bahwa semakin dekat partikel satu sama lain, semakin kuat gayanya.
Untuk menghitung rumus listrik statis, dalam kasus tertentu terkadang anda perlu mengetahui tiga turunan rumusnya yakni Gaya Listrik, Muatan Listrik dan juga Energi Potensial. Untuk lebih jelasnya bisa anda lihat dibawah ini :
- Gaya listrik
Untuk mengerti materi ini, anda perlu cek mengenai soal listrik statis terkait gaya listrik. Yang dimaksud dengan gaya adalah dua benda saling tarik menarik sehingga menimbulkan suatu kerja dan gaya.
Rumus dasarnya adalah dua muatan listrik, koefisien, dan jarak. Anda mengalikan dua muatan dan koefisien lalu dibagi dengan kuadrat jarak. Hasilnya adalah gaya listrik diantara kedua muatan tersebut. Jika ada tiga atau lebih, pastikan memakai sinus atau cosinus sehingga jarang yang diambil adalah terdekat.
- Muatan listrik
Rumus listrik statis sangat bergantung kepada muatan dengan satuan coulomb. Setiap partikel memiliki potensi dan muatan tersendiri sehingga nilainya ditentukan langsung. Saat perhitungan, anda biasanya sudah mendapatkan nilai baku.
- Energi Potensial
Pada soal listrik statis kelas 9, ada materi energi potensial yaitu menghitung berapa potensi usaha dari suatu benda. Di listrik, energi ini terkait dengan sebuah muatan benda. Semakin tinggi nilainya maka peluang untuk menimbulkan listrik juga semakin besar.
Contoh Soal Listrik Statis
Setelah anda mengetahui apa yang dimaksud listrik statis beserta rumusnya, berikut kami ulas juga ragam contoh soal listrik statis dan pembahasannya yang kami kutip dari situs Kemendikbud dan ruang guru yang semoga bisa membantu anda lebih mudah memahami tentang materi ini.
1. Sebuah negara dengan 4 musim, fenomena listrik statis akan sering ditemui saat musim dingin. Hal ini biasanya terjadi ketika seseorang membuka pintu sebuah mobil. Perbedaan muatan pada kulit tangan manusia dengan pintu mobil mengakibatkan elektron mengalir yang akan menimbulkan kejutan listrik. Fenomena ini terjadi karena. . . . .
a. Udara musim dingin mengandung muatan-muatan listrik.
b. Udara musim dingin mempermudah elektron untuk mengalir.
c. Tingkat kelembaban udara pada musim dingin sangat rendah sehingga elektron menumpuk pada permukaan mobil.
d. Tingkat kelembaban udara pada musim dingin sangat rendah sehingga elektron mudah mengalir pada tubuh manusia.
e. Suhu permukaan mobil sangat tinggi sehingga elektron akan menumpuk.
Jawabannya adalah C yakni “Tingkat kelembaban udara pada musim dingin sangat rendah sehingga elektron menumpuk pada permukaan mobil”.
Pembahasan : Musim dingin menyebabkan menurunnya kelembapan udara sehingga udara cenderung kering. Rendahnya kelembapan udara ini membuat elektron sulit untuk berpindah tempat sehingga elektron akan menumpuk pada permukaan pintu mobil.
Disisi lain, sebuah benda cenderung memiliki sifat menetralkan muatan didalamnya. Inilah penyebab elektron mengalir dari tubuh manusia yang memegang pintu mobil sehingga timbul efek listrik statis.
2. Sebuah emas batangan memiliki 79 elektron per atom dengan massa atom 197 u. Berapakah muatan total elektron dan Netto pada emas batangan dengan berat 12 Kg ?
Diketahui:
m = 12 kg = 12000 gram
n = 79
Mr = 197u = 197 gram/mol
Ditanya:
qtot = ? ; q = ?
Jawab:
- Muatan netto emas
- Muatan total dari 12 kg emas
Sumber : roboguru.ruangguru.com
