Sobat Zenius, lo sadar nggak, kalau di kehidupan sehari-hari kita sering menemukan berbagai macam fenomena listrik statis? Contoh yang paling dekat adalah debu yang menempel pada layar TV. Selain itu, terjadinya petir juga merupakan salah satu contoh listrik statis, lho.
So, apa yang dimaksud dengan listrik statis?
Yuk, cari tahu pengertian dan juga rumus listrik statis yang sering muncul di ujian!
Apa Itu Listrik Statis?
Melansir britannica.com, pengertian listrik statis yaitu suatu fenomena listrik yang ditimbulkan ketika partikel bermuatan ditransfer dari satu benda ke benda lain.
Perpindahan muatan ini terjadi karena adanya dua buah benda yang saling bergesekan. Sebagaimana debu yang terbang bersama udara bergesek dengan permukaan layar TV. Dari gesekan tersebutlah, terjadi perpindahan muatan elektron.
Nah, ketika muatan elektron berpindah, kedua benda bisa mengalami kelebihan elektron sehingga bermuatan negatif. Juga kekurangan elektron sehingga bermuatan positif. Karena ada perbedaan sifat muatan inilah, kedua benda berujung saling tarik-menarik, deh.
“Kenapa listrik statis bisa terjadi?”
Dari pengertian di atas, bisa disimpulkan bahwa penyebab terjadinya listrik statis adalah adanya ketidakseimbangan muatan listrik pada suatu benda.
Biasanya, benda dalam keadaan netral karena jumlah proton dan elektronnya seimbang. Tapi, ketika dua benda saling bergesekan, disentuhkan, atau didekatkan, elektron bisa berpindah dari satu benda ke benda lain.
Nah, karena elektron bermuatan negatif, benda yang menerima elektron akan jadi bermuatan negatif. Sementara itu, benda yang kehilangan elektron akan jadi bermuatan positif. Contohnya bakal kita bahas di bawah.
Perbedaan Listrik Statis dan Listrik Dinamis
Nah, itu kan listrik statis, ya. Apa bedanya dengan listrik dinamis? Adapun perbedaan listrik statis dan dinamis adalah listrik statis cenderung diam atau tidak bergerak sedangkan listrik dinamis dapat bergerak atau mengalir.
Listrik statis adalah listrik yang muatannya diam atau tidak mengalir secara terus-menerus. Biasanya muncul sebentar, lalu hilang setelah muatannya netral lagi.
Maksudnya gimana, tuh?
Oke, coba kita lakukan percobaan, ya. Sekarang coba ambil penggaris plastik lalu gosokkan ke rambut. Ketika penggaris plastik digosokkan ke rambut, akan terjadi perpindahan elektron dari rambut ke penggaris. Sehingga penggaris plastik menjadi bermuatan listrik.
Kelihatannya simpel banget, ya? Cuma gosok-gosok penggaris ke rambut, terus kertas bisa nempel. Itulah salah satu konsep fisika yang namanya interaksi muatan listrik. Nah, muatan listrik pada penggaris ini nggak mengalir sehingga disebut listrik statis.
Sekarang coba dekatkan penggaris tersebut ke potongan kertas kecil-kecil. Apa yang terjadi? Yap, potongan kertas akan menempel pada penggaris plastik karena terjadi perpindahan muatan listrik.
Namun, ini hanya berlangsung sementara nih, guys. Setelah muatan listrik pada penggaris plastik dan potongan kertas itu sama, maka kedua benda tersebut akan tolak menolak. Akibatnya, potongan kertas akan terlepas dari penggaris.
Terus kalau listrik dinamis gimana?
Listrik dinamis adalah listrik yang muatannya mengalir secara terus-menerus melalui penghantar. Ini listrik yang biasa kita pakai buat menyalakan lampu, mengisi daya HP, menyalakan kipas, dan sebagainya.
Contohnya, ketika lo menekan saklar pada posisi ON, maka akan terjadi aliran listrik yang menyebabkan lampu menyala. Tapi, ketika lo menekan saklar dalam posisi OFF, maka lampu akan mati karena aliran listriknya terhenti.
Biar lebih gampang, lihat perbedaan listrik statis dan dinamis di tabel berikut ini.
Jadi, kalau lo lihat rambut berdiri gara-gara ada balon di atas lo, itu listrik statis. Tapi kalau lo nyalain lampu kamar, itu listrik dinamis.
Contoh Gejala Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari
Di dalam kehidupan sehari-hari, terdapat beberapa gejala listrik statis. Nah, berikut ini merupakan beberapa contohnya:
1. Penggaris Plastik Menarik Potongan Kertas
Ini contoh pertama yang udah gue jelasin di atas. Biasanya guru di sekolah bakal ngajak siswanya buat praktik ini karena paling simpel. Dulu gue juga praktiknya ini.
Ketika penggaris plastik digosokkan ke rambut kering, penggaris bisa menerima elektron dan menjadi bermuatan negatif. Saat didekatkan ke potongan kertas kecil, muatan pada penggaris memengaruhi muatan di kertas. Akibatnya, kertas bisa tertarik ke penggaris.
2. Terjadinya petir
Seperti yang udah gue singgung di awal, salah satu contoh listrik statis dalam kehidupan sehari-hari adalah petir.
So, apa sih hubungan listrik statis dengan petir?
Jadi, petir bisa terjadi karena adanya perpindahan elektron nih, Guys. Ketika langit dalam keadaan kelebihan elektron, maka petir pun muncul mengarah ke daerah yang elektronnya lebih sedikit.
Agar kelebihan elektron tersebut segera tersalurkan, akhirnya petir mencari objek yang paling dekat dengan awan, kan? Itulah sebabnya mengapa petir suka banget menyambar pada benda-benda tinggi. So, bisa dikatakan kalau petir merupakan salah satu contoh bahaya listrik statis.
3. Debu pada layar televisi
Sekarang, coba lo perhatikan televisi yang ada di rumah. Gue yakin pasti lo akan menemukan debu yang menempel di sana.
Seperti yang udah sempat gue singgung, menempelnya debu pada layar TV merupakan salah satu contoh fenomena listrik statis.
Jadi, debu tersebut bisa menempel pada layar TV karena debu tersebut ditarik oleh muatan elektron yang ada pada layar TV nih, guys.
Ini sama halnya dengan penggaris plastik yang bermuatan negatif dapat menarik potongan kertas.
4. Rambut Berdiri Saat Digosok Balon
Kalau balon digosokkan ke rambut, elektron bisa berpindah dari rambut ke balon. Balon jadi bermuatan negatif, sedangkan rambut jadi bermuatan positif.
Karena muatan yang berbeda jenis saling tarik-menarik, rambut bisa tertarik ke arah balon. Di sisi lain, helai-helai rambut yang punya muatan sejenis bisa saling tolak-menolak, sehingga rambut terlihat berdiri atau megar.
5. Terasa Kesetrum Pas Nyentuh Gagang Pintu
Kadang, setelah jalan di atas karpet atau duduk di kursi tertentu, lo tiba-tiba merasa kayak kesetrum pas menyentuh gagang pintu logam.
Itu bisa terjadi karena tubuh lo menyimpan muatan listrik statis. Saat lo menyentuh logam, muatan itu berpindah dengan cepat ke benda logam yang bersifat konduktor. Perpindahan muatan yang cepat itulah yang bikin lo merasa seperti tersetrum kecil.
6. Pakaian Saling Menempel Setelah Dicuci atau Dikeringkan
Pernah nggak pakaian lo saling nempel setelah keluar dari pengering atau setelah bergesekan di lemari?
Gesekan antar kain bisa menimbulkan muatan listrik statis. Akibatnya, pakaian bisa saling tarik-menarik dan terasa “nempel”.
Manfaat Listrik Statis di Dalam Kehidupan
Walaupun kadang bikin kaget, listrik statis juga punya banyak manfaat, lho. Beberapa teknologi justru memanfaatkan prinsip tarik-menarik antar muatan listrik. Nggak usah jauh-jauh deh, dalam keseharian, kita juga sering memanfaatkan listrik statis buat mempermudah pekerjaan-pekerjaan kita.
Lantas, apa saja manfaat listrik statis dalam kehidupan kita? Nah, di bawah ini merupakan beberapa contoh manfaat listrik statis di dalam kehidupan sehari-hari.
1. Pengecatan mobil
Di dalam kehidupan sehari-hari, listrik statis sering dimanfaatkan untuk pengecatan mobil. Pada saat cat disemprotkan, butiran halus yang ada pada cat akan bergesekkan dengan udara sehingga memiliki muatan listrik.
Sementara itu, permukaan mobil yang akan dicat akan diberikan muatan yang berlawanan dengan butiran cat. Sehingga, butiran-butiran cat tersebut dapat tertarik ke permukaan mobil dan menempel dengan sempurna.
2. Mesin Fotokopi
Mesin fotokopi juga memanfaatkan listrik statis. Prinsip sederhananya, bagian tertentu pada mesin diberi muatan listrik sehingga bisa menarik serbuk toner ke area yang sesuai dengan pola tulisan atau gambar.
Setelah itu, toner dipindahkan ke kertas dan dipanaskan supaya menempel permanen.
3. Printer laser
Salah satu pemanfaatan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada printer laser. Jadi, pada saat photoreceptor drum yang bermuatan positif berputar, laser bersinar melintasi permukaan yang tidak bermuatan. Laser selanjutnya menggambar pada kertas yang bermuatan negatif.
Setelah melewati photoreceptor drum yang berputar, kemudian kertas akan melewati fuser. Nah, bagian fuser inilah yang menyebabkan kertas jadi terasa panas saat baru keluar dari printer.
4. Pengendap Elektrostatis pada Cerobong Asap
Dalam industri, listrik statis bisa dimanfaatkan untuk mengurangi polusi udara melalui alat yang disebut pengendap elektrostatis.
Prinsipnya, partikel debu atau asap diberi muatan listrik, lalu ditarik oleh pelat yang bermuatan berlawanan. Dengan begitu, partikel pencemar bisa ditangkap sebelum keluar ke udara bebas.
Bahaya Listrik Statis dan Cara Menguranginya
Setelah lo tahu manfaatnya, ada juga bahaya listrik statis, lho. Ya walaupun seringnya muncul dalam bentuk kecil, tapi bisa berbahaya dalam kondisi tertentu. Apa aja bahaya listrik statis?
Contohnya, listrik statis bisa memicu percikan api. Kalau percikan ini muncul di dekat bahan yang mudah terbakar, risikonya bisa serius. Itulah kenapa di tempat seperti SPBU, pabrik kimia, atau area penyimpanan bahan bakar, listrik statis harus dikontrol dengan baik.
Selain itu, listrik statis juga bisa merusak komponen elektronik yang sensitif. Dalam dunia elektronik, kejadian ini dikenal sebagai electrostatic discharge atau ESD.
Biar risiko listrik statis berkurang, ada beberapa cara yang bisa dilakukan:
- menyentuh benda logam terlebih dahulu sebelum memegang komponen elektronik,
- memakai gelang antistatis saat merakit komputer,
- menjaga kelembapan ruangan,
- menghindari gesekan berlebihan pada bahan yang mudah menghasilkan muatan,
- menggunakan grounding pada peralatan tertentu.
Cara Membuat Listrik Statis
Oke, sekarang lo udah tahu kan contoh listrik statis di dalam kehidupan sehari-hari. Penasaran nggak sih, bagaimana cara membuat listrik statis?
Terdapat tiga cara membuat benda menjadi bermuatan listrik statis, yakni dengan cara induksi, konduksi, dan penggosokkan.
- Induksi: Cara membuat listrik statis dengan mendekatkan benda bermuatan netral dengan benda lain yang sudah bermuatan tanpa harus bersentuhan langsung. Muatan di dalam benda netral bisa tersusun ulang karena pengaruh benda bermuatan tadi.
- Konduksi: Cara membuat listrik statis dengan menempelkan benda bermuatan netral dengan benda lain yang sudah bermuatan. Cara konduksi ini harus bersentuhan antar benda bermuatannya, sehingga sebagian muatan berpindah.
- Menggosok: Cara membuat listrik statis dengan cara menggosokkan dua buah benda sampai terjadi perpindahan elektron. Contohnya penggaris plastik digosok ke rambut atau balon digosok ke kain wol.
Muatan Listrik
Oke, lanjut ke pembahasan tentang muatan listrik, yuk. Intinya, di dalam materi listrik statis itu kita membicarakan tentang suatu benda atau atom yang memiliki muatan listrik.
Maka dari itu, sebaiknya kita kenalan dulu nih, dengan yang namanya atom. Lo pasti udah sering denger kan tentang atom?
Pertama-tama, coba deh, lo amati gambar atom di bawah ini.
Seperti yang lo lihat pada gambar atom di atas, atom terdiri dari dua bagian, yakni inti atom dan kulit atom.
Inti atom tersusun atas dua macam partikel, yakni proton (bermuatan positif) dan neutron (tidak bermuatan/netral). Sementara itu, kulit atom tersusun atas partikel-partikel bermuatan negatif yang disebut elektron.
Lantas, kenapa ya ada benda yang bermuatan negatif dan ada juga yang positif?
Well, pada dasarnya atom itu muatannya netral. Namun, atom akan berubah menjadi positif atau negatif apabila ada perpindahan elektron.
- Suatu atom dikatakan netral apabila jumlah proton dan elektronnya sama.
- Suatu atom dikatakan bermuatan positif apabila jumlah protonnya lebih banyak dibanding elektron.
- Suatu atom dikatakan bermuatan negatif apabila jumlah protonnya lebih sedikit dibandingkan jumlah elektronnya.
Rumus Listrik Statis
Di dalam listrik statis, ada beberapa rumus yang biasanya digunakan nih, Guys. Berikut merupakan rumus listrik statis yang perlu lo ketahui.
1. Gaya Coulomb
Salah satu rumus listrik statis yang sering muncul di ujian adalah tentang Gaya Coulomb. Apa itu Gaya Coulomb?
Coba lo amati gambar di bawah ini.
Berdasarkan gambar di atas, dua muatan listrik yang sejenis maupun tidak sejenis akan menimbulkan gaya listrik antara keduanya.
Nah, besarnya gaya listrik yang terjadi antara dua benda yang bermuatan, dengan jarak benda disebut gaya coulomb. Di mana, muatan-muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik. Sedangkan, muatan yang sejenis akan tolak-menolak.
Sehingga, besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak tersebut bisa dirumuskan melalui persamaan:
Keterangan:
F = gaya coulomb (N)
k = koefisien (9 x 109 Nm2/C2)
r = jarak antar muatan (m)
q1dan q2 = muatan masing-masing partikel (C)
2. Medan Listrik
Medan listrik merupakan daerah di sekitar partikel bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik (Gaya Coulomb). Intinya sih, suatu muatan itu dapat memancarkan medan listrik.
Medan listrik dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini.
Untuk muatan positif, arah medan listrik bergerak keluar dari muatan sumber. Sebaliknya, kalau muatan negatif bergerak masuk ke dalam.
Benda bermuatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Sedangkan, muatan lain yang diletakkan dalam pengaruh medan listrik muatan sumber disebut sebagai muatan uji. Berikut ini merupakan rumus kuat medan listrik:
Atau:
Keterangan:
E = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya coulomb (N)
r = jarak muatan uji terhadap muatan sumber (m)
Q = besar muatan sumber (C)
q = besar muatan uji (C)
Baca Juga: Rumus Listrik Arus Searah dan 2 Contoh Alatnya
3. Potensial Listrik
Potensial listrik merupakan usaha per satuan muatan yang dibutuhkan untuk memindahkan satu muatan dari satu titik ke titik lainnya. Nah, besarnya potensial listrik di suatu titik dapat dihitung dengan rumus potensial listrik:
Keterangan:
V = potensial listrik ( volt)
Q = muatan sumber (C)
k = koefisien (9 x 109 Nm2/C2)
r = jarak terhadap sumber muatan (m)
4. Energi Potensial Listrik
Energi potensial listrik merupakan energi atau usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lainnya. Untuk menghitungnya elo bisa menggunakan rumus energi potensial seperti di bawah ini:
Keterangan:
Ep = energi potensial muatan uji
k = koefisien (9 x 109 Nm2/C2)
r = jarak terhadap sumber muatan (m)
q1dan q2 = muatan masing-masing partikel (C)
Nah, ketika suatu muatan pindah dari satu titik ke titik lainnya, maka usahanya bisa elo hitung menggunakan rumus usaha di bawah ini:
Keterangan:
Δ = beda potensial (volt)
W = usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan q
5. Kapasitor
Kapasitor merupakan salah satu peralatan listrik yang digunakan untuk menyimpan energi dalam waktu singkat untuk dibebaskan dengan cepat. Nah, besarnya kapasitas kapasitor dapat dihitung menggunakan rumus kapasitor seperti di bawah ini:
Keterangan:
C = kapasitas kapasitor (Farad atau f)
q = muatan antara dua keping (C)
V = beda potensial antara dua keping (volt)
A = luas penampang keping (m2)
𝜀 = permitivitas dielektrik bahan
Baca Juga: Pengertian Medan Magnet, Sejarah, dan Penerapannya dalam Kehidupan Manusia
Contoh Soal Listrik Statis Fisika Kelas 12
Biar lo makin paham, yuk kerjakan contoh soal listrik statis di bawah ini!
Contoh Soal 1
Perbandingan potensial listrik pada dua titik yang jaraknya masing-masing r dan 3r dari sebuah benda bermuatan listrik Q adalah ….
A. 3 : 1
B. 1 : 3
C. 1 : 1
D. 9 : 1
E. 1 : 9
Jawaban dan Pembahasan:
Sehingga jawaban yang tepat adalah A.
Contoh Soal 2
Besarnya energi potensial yang dimiliki oleh benda bermuatan +10 µC yang berada 12 cm dari benda lain yang bermuatan -10 µC adalah ….
A. 7,5 J
B. 750 J
C. 0,75 J
D. 7,5 kJ
E. 75 kJ
Jawaban dan Pembahasan:
Sehingga jawaban yang tepat adalah A.
3. Suatu benda dikatakan netral jika ….
A. Jumlah proton sama dengan elektron
B. Jumlah neutron sama dengan proton
C. Jumlah proton lebih banyak dari pada elektron
D. Jumlah elektron lebih banyak dari pada proton
E. Tidak ada yang benar
Jawaban dan Pembahasan:
Suatu benda dikatakan netral apabila jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Sehingga jawaban yang tepat adalah A.
Baca Juga: Rumus Medan Magnet Akibat Arus Listrik
Oke deh, sekian dulu pembahasan dan contoh soal listrik statis yang bisa gue bahas. Kalau lo mau lanjut ngerjain soal-soal try out UTBK bisa langsung buka aplikasi Zenius, ya.
Selain itu, lo juga bisa lho nonton penjelasan ulang mengenai listrik statis di aplikasi Zenius dengan cara klik button di bawah ini!
Oh iya, biar belajarmu makin asik, Sobat Zenius bisa berlangganan paket belajar kita yang dijamin siap nemenin perjuangan belajar kamu! Klik button di bawah ini ya untuk info lengkapnya!
Referensi:
Electricity – Britannica (2020)
Modul Fisika Kelas XII – Issi Anissa, M.Pd (2020)
Pengembangan Modul Fisika Materi Listrik Statis, Listrik Dinamis, dan Kemagnetan Kelas IX SMP/MTs Berbasis Integrasi Sains dan Islam – Rohmatul Azizah (2018)
Originally published: Apr 20, 2022
Updated by: Maulia Indriana Ghani
PakarPBN
A Private Blog Network (PBN) is a collection of websites that are controlled by a single individual or organization and used primarily to build backlinks to a “money site” in order to influence its ranking in search engines such as Google. The core idea behind a PBN is based on the importance of backlinks in Google’s ranking algorithm. Since Google views backlinks as signals of authority and trust, some website owners attempt to artificially create these signals through a controlled network of sites.
In a typical PBN setup, the owner acquires expired or aged domains that already have existing authority, backlinks, and history. These domains are rebuilt with new content and hosted separately, often using different IP addresses, hosting providers, themes, and ownership details to make them appear unrelated. Within the content published on these sites, links are strategically placed that point to the main website the owner wants to rank higher. By doing this, the owner attempts to pass link equity (also known as “link juice”) from the PBN sites to the target website.
The purpose of a PBN is to give the impression that the target website is naturally earning links from multiple independent sources. If done effectively, this can temporarily improve keyword rankings, increase organic visibility, and drive more traffic from search results.
Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.