Muatan Listrik
Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan
positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif).
Neutron dan proton membentuk inti atom, sedangkan elektron
bergerak di sekitar inti atom. Elektron inilah yang memiliki kaitan erat
dengan fenomena kelistrikan pada suatu benda
Jika kita menggosokan sisir atau penggaris dikepala maka sisir akan memiliki gaya listrik statis dikarenakan perpindahan elektron dari rambut ke sisir. sehingga sisir bermuatan negatif
Jika benda
bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif, akan
tarik menarik.
Sebaliknya, jika benda bermuatan positif didekatkan
dengan benda bermuatan positif, atau benda bermuatan negatif
didekatkan dengan benda bermuatan negatif, akan tolak menolak.
Interaksi kedua muatan tersebut merupakan gejala listrik statis.
Hukum Coulomb
Hukum Coulomb
menyimpulkan
hukum coulomb berlaku untuk 2 buah muatan listrik yang berdekatan satu dengan yang lain, seperti pada gambar berikutSemakin besar jarak kedua benda yang bermuatan, semakin kecil gaya listrik antara benda tersebut dan sebaliknya.Semakin besar muatan kedua benda, semakin besar gaya listrik antara benda tersebut.
Secara matematis, rumusan gaya Coulomb (Fc
) dapat dituliskan
sebagai berikut.
Fc
= gaya Coulomb (newton)
k = konstanta = 9 × 109
Nm2
/C2
r = jarak antara dua muatan (meter)
q1 = besar muatan listrik benda pertama (coulomb)
q2 = besar muatan listrik benda kedua (coulomb)
Medan Listrik
Medan
listrik merupakan daerah di sekitar muatan yang dapat menimbulkan
gaya listrik terhadap muatan lain.
Medan listrik disimbolkan dengen E
Perhatikan gambar berikut. Muatan Q adalah positif dimana dalam hal ini akan mempengaruhi atom di dekatnya yang bermuatan positif q0 sehingga atom q0 akan bergerak kearah berlawanan terhadap Q karena adanya gaya yang disebut sebagai gaya listrik.
E = medan listrik (N/C)
F = gaya Coulomb (newton)
Q = besar muatan listrik (coulomb)
Beda Potensial dan Energi Listrik
petir adalah kilatan cahaya yang muncul akibat perpindahan
muatan negatif (elektron) antara awan dan awan atau antara awan dan
bumi. Petir dapat terjadi karena adanya beda potensial yang sangat
besar antara dua awan yang berbeda atau antara awan dengan bumi. Bersarnya beda potensial dapat dihitung dengan
∆V = beda potensial listrik (volt)
W = energi listrik (joule)
Q = muatan listrik (coulomb)
Hewan-Hewan Penghasil Listrik
a. Ikan Belalai Gajah
b. Ikan Pari Listrik
c. Hiu Kepala Martil
d. Echidna
e. Belut Listrik
f. Lele Listrik
Penggunaan Listrik Statis dalam Teknologi
a. Pengendap Elektrostatis pada Cerobong Asap
Asap yang keluar dari pembakaran memiliki muatan negatif sehingga pada corong asap harus dipasang alat bermuatan positif untuk menangkap partikel carbon tersebut
b. Pengecatan Mobil
Butiran cat mobil akan bermuatan
listrik ketika bergesekan dengan mulut
pipa semprot dan udara. Butiran cat
tersebut akan tertarik ke badan mobil
apabila badan mobil diberi muatan
yang berlawanan dengan muatan cat.
c. Mesin Fotokopi
Mesin fotokopi yang menerapkan listrik statis adalah penggunaan toner atau tempat bubuk hitam halus. Toner sengaja dibuat bermuatan negatif sehingga mudah ditarik oleh kertas.
Listrik pada manusia
Manusia memiliki aliran listrik yang mengalir di dalam tubuh, yaitu dibagian sel saraf.
Sel saraf pada manusia berfungsi untuk meneruskan impuls yang diterima ke otak/ sumsum tulang belakang'
Impuls yang disalurkan oleh sel saraf merupakan lompatan arus listrik bertegangan rendah.
Berikut adalah struktur sel saraf manusia