Muatan Listrik


Atom adalah bagian terkecil suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur itu. Atom terdiri dari inti atom (nukleus) dan elektron. Inti atom merupakan pusat dari sebuah atom yang terdiri dari proton dan neutron. Inti atom dikelilingi oleh elektron. Massa atom terpusat pada intinya sebab massa elektron jauh lebih kecil dari pada massa proton dan neutron.
Benyamin Franklin (1706-1790) menyebutkan jenis muatan listrik ada dua yaitu muatan listrik positif dan negatif. Proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif dan neutron tidak bermuatan listrik.

Dalam Satuan Internasional, satuan muatan listrik adalah coulomb (C ). Satuan muatan listrik yang lain adalah :
· stat coulomb (Stc)
· mikro coulomb ( mC)
· mili coulomb (mC).
1 coulomb = 3 x 109 Stc.
1 coulomb = 106 mC
1 coulomb= 103 mC

1 mC = 10-6 coulomb
1 mC = 10-3 coulomb

Elektron dan proton bermuatan sama besar tetapi berbeda jenis . Besar muatan proton Qp = + 1,6 x 10 -19 C dan muatan elektron Qe = -1,6 x 10 –19 C.
Karena suatu sebab elektron suatu atom dapat berpindah ke atom yang lain, sedangkan proton dan neutron tetap. Perpindahan elektron ini mengakibatkan suatu atom kekurangan atau kelebihan elektron (Atom menjadi bermuatan listrik ).
Jenis muatan suatu atom ditentukan oleh jumlah proton dan jumlah elektron dalam atom tersebut, sehingga jenis atom dapat dibedakan sebagai berikut :
· Atom bermuatan positif , jika jumlah proton lebih banyak dari jumlah electron (kekurangan elektron ).
· Atom bermuatan negatif, jika jumlah elektron lebih banyak dari pada jumlah proton (kelebihan eletron).
· Atom tidak bermuatan (netral) jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron.
Benda tersusun atas atom-atom. Karena suatu sebab, benda dapat bermuatan listrik. Penentuan muatan suatu benda sama dengan muatan pada atom. Benda bermuatan listrik positif jika kekurangan elektron. Dan benda bermuatan listrik negatif jika kelebihan elektron. Ciri benda bermuatan listrik yaitu dapat menarik benda-benda ringan didekatnya.

Cara memberi muatan listrik statis
a. Penggosokkan
Beberapa benda dapat menjadi bermuatan listrik jika digosok dengan benda lain. Berikut adalah contoh benda yang bermuatan listrik karena digosok dengan benda lain :

Proses terjadinya benda bermuatan listrik.
· Penggaris plastik yang semula netral, setelah digosok dengan kain wol menjadi bermuatan listrik negatif karena elektron-elektron dari kain wol berpindah ke penggaris plastik sehingga penggaris plastik menjadi kelebihan elektron (bermuatan negatif).
· Sepotong kaca yang digosok dengan kain sutra menjadi bermuatan listrik positif karena elektron-elektron dari kaca berpindah ke kain sutra, sehigga kaca kekurangan elektron (bermuatan listrik positif ).

b. Induksi listrik (influensi)
Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik di dalam penghantar karena penghantar itu didekatkan (tanpa menyentuh) dengan benda lain yang bermuatan listrik.Peristiwa ini dapat diamati pada alat elektroskop.

Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk :
1. mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak
2. mengetahui jenis muatan listrik pada suatu benda

Prinsip kerja elektroskop
· Elektroskop netral didekati benda bermuatan listrik negatif.
Kepala elektroskop bermuatan positif karena elektron-elektron dari kepala elektroskop ditolak oleh benda menuju ke plat logam dan daun/ foil, plat dan daun menjadi bermuatan negatif sehingga daun mekar.
· Elektroskop netral didekati benda bermuatan listrik positif
Kepala elektroskop akan bermuatan negatif karena elektron-elektronnya ditarik oleh benda pindah ke kepala elektroskop, plat dan daun menjadi bermuatan positif sehingga daun mekar.

Elektroskop netral bisa menjadi bermuatan listrik dengan cara induksi. Muatan listrik yang diperoleh dengan cara induksi listrik akan berbeda jenis dengan muatan listrik benda yang digunakan untuk menginduksi.
Untuk menentukan jenis muatan listrik suatu benda harus menggunakan elektroskop yang telah bermuatan listrik dan diketahui jenis muatannya. Jika benda yang didekatkan pada elektroskop berakibat daun lebih mekar maka benda tersebut bermuatan sejenis dengan muatan listrik elektroskop. Sebaliknya jika lebih kuncup berati benda yang didekatkan bermuatan tidak sejenis dengan muatan elektroskop.

A. SIFAT MUATAN LISTRIK
1. Interaksi antara dua benda bermuatan listrik
Jika dua benda bermuatan listrik didekatkan maka akan terjadi interaksi sebagai berikut :
– mutan listrik sejenis saling tolak menolak
– muatan listrik tidak sejenis saling tarik menarik
2. Hukum Coulomb
Besarnya gaya listrik statis ( tarik menarik atau tolak menolak ) antara dua benda bermuatan listrik pertama kali diteliti oleh Charles Augustin de Coulomb ahli Fisika Prancis dengan menggunakan alat neraca puntir. Berdasarkan eksperimennya , Coulomb menyatakan :
Gaya listrik ( tarik menarik atau tolak menolak ) antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antar kedua muatan listrik.
F ~ Q1, Q2
F ~ 1
r2

Keterangan :
F = gaya Coulomb satuannya Newton (N)
Q1Q2 = muatan masing-masing partikel
satuannya Coulomb (C)
r = jarak antara kedua muatan s
atuannya meter (m)
k = tetapan = 9 x 109 Nm2/C2
F = k Q1Q2
r2
atau secara matematis dirumuskan :

Dalam satuan cgs :
F = gaya Coulomb satuannya dyne
Q1Q2 = muatan masing-masing partikel satuannya Stc
r = jarak antara kedua muatan
satuannya cm
k = tetapan = 1 dynecm2/Stc2
Pelepasan muatan listrik
Pelepasan muatan listrik yaitu melompatnya/ keluarnya muatan listrik (elektron) dari suatu benda ke benda lain. Petir termasuk pelepasan muatan secara alami. Petir adalah loncatan elektron dari awan menuju ke tanah ( tanah adalah tempat yang tidak terbatas menampung elektron atau memberikan elektron untuk menetralkan benda bermuatan). Untuk menetralkan muatan listrik pada awan petir selalu berusaha mencari jalan tercepat untuk sampai ke tanah diantaranya melalui pohon atau gedung yang tinggi. Untuk menghindari kerusakan, gedung-gedung tinggi dilengkapi dengan penangkal petir yang fungsinya :
· mengurangi kesempatan atap gedung tersambar petir
· jika tersambar juga, gedung tidak akan rusak karena tersedia jalur untuk dilalui elektron sampai ke tanah.

Sumber: http://kamusfisika.blogspot.com/2008/09/muatan-listrik.html


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: