Halo semua, kembali lagi dipembelajaran kita seputar materi fisika nih. Kali ini kita akan membahas tentang Listrik Statis, kalian ada yang tau ga apa pengertian dari listrik statis? Langsung aja kita masuk ke pembahasannya !!
Coba kalian perhatikan peristiwa diatas, kalian tahu tidak kenapa aliran air terebut dapat berbelok kearah balon? Nah peristiwa diatas termasuk dalam percobaan listrik static dalam kehidupan sehari-hari loh! Faktanya ketika bahan plastik seperti balon / sisir plastik ketika digosok secara bolak-balik akan menyebabkan jumlah elektron pada balon meningkat. Bagaimana jika digosok secara searah? jika kalian hanya menggosoknya dengan arah searah maka aliran air akan berbelok lebih lambat / jumlah elektron yang ada di balon lebih sedikit dibandingkan teknik menggosok secara bolak-balik. Ketika balon digosokan akan terjadi panas karena adanya gaya elastic gesekan / gaya listrik statis, yang mengakibatkan pemisahan muatan dari kain sutra ke balon. Hal tersebut juga terjadi ketika kita menggosokkan balon kerambut kita.
Aliran air berbelok ke arah balok yang telah digosokkan merupakan proses berpindahnya elektron dari balon ke aliran air, dimana ketika balon yang sudah digosok didekatkan ke aliran ait maka muatan yang berada pada medan listrik (balon) akan perpindahan, dan menghasilkan suatu usaha, dimana elektron ini akan menumbuk atom-atom udara dan menyebabkan atom-atom tersebut tereksitasi. Hal itulah yang menyebabkan aliran air mendekat pada permukaan balon yang telah digosokkan.
Eh sebentar dulu nih teman-teman fisika, sebelum kita membahas tentang listrik statis, ada baiknya jika kita mengetahui terlebih dahulu konsep dasar dari listrik statis, emang apa sih konsep dasarnya? Konsep dasar listrik statis ada dua, yaitu Medan Listrik dan Muatan Listrik. Apa itu medan listrik? Apa itu muatan listrik? Langsung aja kita liat ya!
A. Muatan Listrik
Sebelum kita membahas apa itu listrik statis, kita harus mengenal dahulu konsep dasar dari listrik statis yaitu muatan. Apakah kalian tau pengertian dari muatan listrik?
Muatan listrik diberi simbol Q, dan satuannya adalah Coulumb (C). Keberadaan muatan listrik dinyatakan karena adanya perpindahan elektron dari satu benda ke benda lainnya. Terdapat 2 jenis muatan listrik yaitu muatan positif yang disebut proton dan muatan negatif yang disebut elektron.
B. Medan Listrik
Selain itu muatan listrik dikatakan memili medan listrik. Medan listrik adalah istilah yang berasal dari 'Medan' yang berarti area/daerah, dan 'listrik' yang berarti muatan listrik itu sendiri. Jadi dapat disimpulkan bahwa medan listrik adalah daerah di sekitar benda yang masih bermuatan listrik serta masih mengalami gaya listrik itu sendiri. Jadi, medan listrik merupakan efek yang timbul oleh muatan listrik dalam suatu benda.
Nah setelah membahas mengenai muatan dan medan listrik, sekarang kita akan membahas hukum Coulomb, dimana interaksi yang terjadi antar muatan listrik akan dijelaskan dalam hukum Coulomb.
A. Definisi Listrik Statis
Menurut yuksinau.id, Listrik statis adalah kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tetap (statis), ketidakseimbangan muatan listrik di dalam atau permukaan benda. Muatan listrik akan tetap ada sampai benda kehilangan dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik.
Nah pernah engga sih kalian merasakan setruman listrik pada bagian siku tangan kalian saat tak sengaja bersentuhan dengan teman kalian? Wah-wah pasti kalian kaget dan bertanya-tanya kan kira-kira kenapa bisa begitu ya? Ternyata rasa setruman tersebut berasal dari tubuh kita loh.. lah ? masa ia ada listrik di dalam tubuh kita, jawabannya iya. Buktinya kita tidak bisa melangkah saat aliran listrik dari kabel yang putus mengenai sebuah genangan air kan, karena aliran listrik tersebut dapat merambat ke tubuh kita.
Meskipun kita memiliki aliran listrik di tubuh kita, nyatanya kita tetap tidka bisa menarik magnet-magnet atau benda besi lainnya di sekitar kita, mengapa demikian ? Hal tersebut karena, aliran listirk yang ada di tubuh kita tidak besar, jika muatan elektron ditubuh kita terlalu tinggi, tentu saja benda-benda di sekitar kita akan melekat pada tubuh kita.
B. Hukum Coulomb
Nah kalian sudah ingat belum sifat-sifat dari setiap muatan listri, kalau belum coba kalian scroll lagi keatas ya. Kita tahu bahwa muatan listrik yang tidak sejenis akan saling tarik-menarik. Misalnya muatan listrik positif (q1) dengan muatan listrik negatif (q2) saling didekatkan, maka akan terjadi reaksi tarik menarik, begitupun ketikan kedua muatan listrik sejenis didekatkan, maka akan terjadi reaksi saling tolak-menolak. Nah interaksi antara kedua muatan listrik tersebut kita sebut sebagai gaya listrik. Dalam hukum coulomb dinyatakan bahwa besarnya gaya tolak-menolak atau tarik-menarik antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan hasil kali muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan, dari pernyataan itulah kita dapat menyimpulkan hukum coulomb secara sistematis yaitu :
C. Medan Listrik
Setelah mengenal hukum coulomb, kita dapat menyimpulkan bahwa medan listrik adalah daerah di sekitar partikel bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya Coulomb. Sedangkan benda yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber, dan muatan yang terdapat dalam pengaruh medan listrik muatan sumber dinamakan muatan uji.
1. Persamaan medan listrik
Kalau medan listrik merupakan daerah yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik, lau apa yang dimaksud dengan kuat medan listrik? kuat medan listrik dapat kita artikan sebagai ukuran kekuatan / besarnya kekuatan suatu medan listrik.Kuat medan listrik sering juga disebut intensitas medan listrik. Untuk mengetahui besarnya kuat medan listrik, kita harus meletakkan muatan uji di tempat tersebut. Semakin besar muatan listrik yang dikandung sebuah benda, semakin besar gaya listrik yang dihasilkan sehingga semakin besar pula kuat medan listriknya, begitupun sebaliknya.
Medan listrik sendiri disimbolkan dengan huruf E, sedangkan satuannya menurut SI adalah Newton/Coulomb (N/C). Nilai besaran suatu medan listrik merupakan besaran turunan dan termasuk besaran vektor, sehingga nilai yang dihasilkan bergantung pada angka dan arahnya. Kuat medan listrik dapat didefinisikan secara matematis adalah sebagai berikut :
2. Resultan Medan Listrik
D. Hukum Gauss
E. Medan Listrik bagi Distributor Muatan Kontinu
F. Energi Potensial Listrik
G. Potensial Listrik
