vPengertian dan Contoh Listrik Statis
Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis), tapi jika terjadi pengosongan muatan akan memakan waktu yang cukup singkat. Atau definisi listrik statis yang lainnya yaitu suatu fenomena kelistrikan yang dimana muatan listriknya tidak bergerak dan biasanya terdapat pada benda yang bermuatan listrik.
Dapat dikatakan juga listrik statis timbul karena adanya fenomena dimana benda-benda yang memiliki aliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik atau dengan kata lain benda tersebut dapat menghasilkan proton maupun elektron tanpa menggunakan elemen pembangkit energi listrik. Listrik statis dapat ditimbulkan oleh dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda.
Petir merupakan contoh listrik statis.
Muatan listrik ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya sama disebut dengan benda netral. Ada juga benda yang memiliki muatan positif dan muatan negatif. Benda disebut bermuatan positif jika benda tersebut memiliki jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektorn, lalu benda disebut bermuatan negatif jika benda tersebut memiliki jumlah elektorn lebih banyak daripada jumlah proton.
Cara mudah untuk melakukan percobaan istrik statis, yaitu dengan menggosokkan suatu penggaris ke ramput kepala, lalu dekatkan penggaris yang sudah digosok tadi ke kertas yang dirobek - robek potongan - potongan kecil, maka kertas tersebut akan menempel kepenggaris seolah - olah penggaris itu memiliki gaya magnet, padahal itu merupakan listrik statis.
vRumus - Rumus di Listrik Statis
lRumus Hukum Coulomb
lRumus Medan Listrik
lRumus Fluks Listrik
lRumus Potensial Listrik
Untuk memindahkan muatan dari titik a ke b diperlukan usaha (W ). Usaha yang diperlukan oleh muatan untuk berpindah sepanjang Δs adalah ΔW . Apabila posisi a adalah ra dan posisi b adalah rb, besar usaha yang dilakukan dapat dirumuskan sebagai berikut :
Fa adalah (gaya elektrostatis pada titik a)
Fb adalah (gaya elektrostatis pada titik b)
Untuk Δs yang kecil ( Δs mendekati nol) lintasan perpindahan muatan +q' dapat dianggap lurus, dan gaya elektrostatis rata-rata selama muatan +q' dipindahkan dapat dinyatakan :
gaya elektrostatis rata-rata selama muatan +q' dipindahkan
Untuk memindahkan muatan q' dari a ke b tanpa kecepatan, diperlukan gaya F yang besarnya sama dengan Fc, tetapi arahnya berlawanan. Jadi :
Apabila arah gaya F terhadap arah perpindahan muatan +q' bersudut α , maka usaha perpindahan muatan +q' dari a ke b adalah:
ΔW = F . Δs .cos α
ΔW = -Fc. Δs .cos α ............................................ (1)
Usaha pemindahan muatan +q' dari a ke b sama dengan beda energi potensial listrik di titik a dan b.
Usaha pemindahan muatan +q' dari a ke b sama dengan beda energi potensial listrik di titik a dan b.
ΔEp = ΔW
ΔEp = -Fc cos α .................................................... (2)
Persamaan di atas, besar usaha untuk memindahkan suatu muatan dari titik a ke titik b dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
Persamaan di atas, besar usaha untuk memindahkan suatu muatan dari titik a ke titik b dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
Besar usaha untuk memindahkan suatu muatan dari titik a ke titik
Berdasarkan persamaan (3) diketahui bahwa usaha tidak bergantung pada panjang lintasan yang ditempuh, tetapi hanya bergantung pada kedudukan awal dan akhir saja. Medan gaya yang demikian dinamakan medan gaya konservatif.
Jika muatan +q' semula pada jarak tak terhingga (∼), besar energi potensialnya adalah nol. Dengan demikian, apabila muatan +q' dipindahkan dari tempat yang jauh tak terhingga ke suatu titik b, besar usahanya adalah sebagai berikut :
Usaha apabila muatan +q' dipindahkan dari tempat yang jauh tak terhingga ke suatu titik b
Jadi, untuk sembarang titik, besar energi potensialnya dirumuskan :
Dengan :
Ep = energi potensial listrik (J)
r = jarak antara +q dan -q (m)
q,q' = muatan listrik (C)
k = konstanta pembanding (9 × 109 Nm2/C2)
