Materi listrik statis ,kelas ix ,by Saryati,S.Pd
LISTRIK STATIS
A. Tujuan
1. Menjelaskan Muatan Listrik
2. Menjelaskan hukum Coulomb
3. Menjelaskan Medan Listrik
4. Menjelaskan Induksi Listrik
5. Menjelaskan potensial listrik
B. Uraian Materi
Materi Pokok : Listrik Statis
Standar Kompetensi :3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-
hari
Kompetensi Dasar :3.1. Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-
gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari
Kata Kunci:
Muatan listrik
Proton
Neutron
Elektron
Konduktor
Isolator
Hukum Coulomb
Induksi listrik
Elektroskop
Medan listrik
Kelas/Semester : IX/ Gasal
A. Muatan Listrik
1. Pengertian atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi lagi.
Teori Atom Niels Bohr
1) Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron
yang
bermuatan negatif.
2) Elektron bergerak mengelilingi inti atom.
3) Elektron dapat berpindah dari lintasan dalam keluar atau lintasan luar
kedalam.
2. Sejarah Perkembangan atom
Tahun 1897 JJ Thomson menemukan elektron.
Menurut Ernest Rutherford, dalam atom elektron bergerak mengelilingi
inti atom yangdisebut proton.
Pada tahun 1932, salah seorang murid Rutherford, James Chadwick,
menemukan adanya partikel lain di dalam inti atom yaitu neutron Setelah
tahun 1930-an Makin banyak partikel baru yang ditemukan antara lain
neutrino, muon, dan pion.
Pada tahun 1963, Fisikawan Amerika Murray Gell-Mann dan Georg
Zweig, menyatakan bahwa partikel elementer seperti proton dan neutron,
tersusun dari kuark dengan berbagai kombinasi.
Ada empat jenis kuark yang berbeda yaitu up, down, strange,
dancharmed. Ukuran kuark sendiri sekitar 1.000 kali lebih kecil daripada
proton, sedangkan muatan listriknya 31atau 32 muatan proton.
Natrium kehilangan elektron maka Natrium kekurangan elektron danNatrium
menjad
i bermuatan positif.Clor menerima elektron maka Clor kelebihan elektron dan
Clor me
njadi bermuatan negatif.
Penggaris plastik yang digosok gosok dengan kain wool
maka penggaris plastik akan menjadi bermuatan listrik negatif, karena
elektron kain
wool pindah kepenggaris plastik
NB: untuk memudahkan dalam mengingat gunakan singkatan “ KASU KASU
PLUS ARTINYA KACA DIGOSOK KAIN SUTRA ARAH PERPINDAHAN
ELEKTRON DARI KACA KE SUTERA MUATAN KACA POSITIF”
PLAWO WOPLA MIN ARTINYA “PLASTIK DIGOSOK KAIN WOOL
DAN ARAH PERPINDAHAN
ELEKTRON DARI WOOL KE PLASTIK,MUATAN PLASTIK NEGATIF
Kegiatan
Tujuan kegiatan : mengetahui muatan listrik suatu benda
Alat dan Bahan :
1. penggaris plastik
2. sobekan kertas kecil-kecil
3. kain wol
4. kaca
5. kain sutera
Langkah Kegiatan
1. Dekatkan penggaris plastik pada sobekan kertas kecil-kecil. Amati apa
yang terjadi!
2. Gosok penggaris plastik dengan kain wol, kemudian dekatkan lagi pada
sobekan kertas kecil-kecil! Amati apa yang terjadi!
3. Dekatkan batang kaca pada sobekan kertas kecil-kecil! Lihat apa yang
terjadi!
4. Gosok batang kaca dengan kain sutera, kemudian dekatkan lagi pada
sobekan kertas kecil-kecil! Amati apa yang terjadi!
Dari hasil pengamatanmu untuk setiap langkah kegiatan, apa yang dapat
kamu simpulkan?
Kunci jawaban kegiatan praktek:
1. Kertas tidak dapat ditarik oleh sisir plastik
2. Sobekan kertas kecil-kecil dapat tetarik oleh sisir plastik karena sisir
plastik telah bermuatan listrik negatif.
3..kaca tidak dapat menarik sobekan kertas kecil
4. kaca dapat menarik sobekan kertas kecil karena telah bermuatan listrik
Terjadinya muatan listrik pada suatu benda dapat terjadi dengan jalan
menggosokan benda tersebut dengan benda lain yang berbeda. Berdasarkan hal
tersebut, maka jenis muatan listrik dibagi menjadi 2 macam:
a. muatan listrik sejenis
dua benda yang memiliki muatan listrik yang sama ( sejenis) maka benda
tersebut jika didekatkan akan tolak menolak
b. muatan listrik tidak sejenis
dua benda yang memiliki muatan listrik yang tidak sama (tidak sejenis)
maka benda tersebut jika didekatkan akan tarik menarik.
Berdasarkan dapat dan tidaknya benda menghantarkan listrik, benda dibedakan
menjadi 2, yaitu:
a. konduktor
Konduktor adalah benda yang dapat menghantarkan arus listrik. Contoh
benda yang termasuk dalam konduktor, yaitu: besi, baja, kayu basah.
b. isolator
isolator adalah benda yang tidak dapat menghantarkan arur listrik. Contoh
benda yang termasuk dalam isolator, yaitu: porselin, karet, udara.
Hukum Coulomb
Bunyi hukum coulomb: besarnya gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak
antara dua benda bermuatan listrik adalah sebanding dengan besarnya muatan
masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua
benda.
Secara matematis, hukum coulomb dapat dituliskan sebagai berikut:
F = k.q1.q2/r2
Keterangan:
F : gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak, gaya coulomb ( N)
q1 : muatan benda pertama ( coulomb = C)
q2 : muatan benda kedua ( C)
r : jarak antara kedua benda yang bermuatan ( m)
k : konstanta yang berharga 9 x 10 9 Nm 2 .C -2
Contoh soal:
1. Dua buah benda bermuatan listrik berbeda.Benda satu bermuatan +2C
dan benda dua bermuatan -4C.Jarak kedua muatan itu 10 cm.Jika tetapan
coulomb 9 ×10 9 Nm 2 /C 2 ,berapakah besarnya gaya tarik menarik kedua
benda itu?
Penyelesaian :
Diketahui : Q 1 = 2 C ,Q 2 = 4 C, r = 10 cm =0,1 m
Ditanya : F.....?
Jawab :
F = 9 × 10 9 ×2C × 4 C/
0,01
F = 7,2 X 10 12 N
C. Medan Listrik
Medan listrik adalah ruang disekitar benda bermuatan listrik yang masih
dipengaruhi oleh gaya listrik.
Semakin jauh letak benda uji dari benda bermuatan Q
maka gaya pengaruhnya semakin kecil sehingga kuat medan listriknya semakin
kecil
Garis-garis gaya listrik
Medan listrik digambarkan sebagai garis -garis gayalistrik.
Arah garis gaya listrik muatan positif meninggalkan muatan
Arah garis gaya listrik muatan negatif menuju muatan
Pola garis-garis gaya listrik
Ketika dua benda yang bermuatan didekatkan akan timbul gaya tarik atau gaya
tolak yang akan menempatkan kedua benda pada tempat tertentu. Di dalam
penempatan kedudukan benda setelah terjadi gaya tarik atau gaya tolak tersebut
memerlukan energi, energi ini sering disebut dengan energi listrik atau energi
potensial listrik.
Jadi besar potensial listrik adalah 3 V. Potensial listrik adalah usaha untuk
memindahkan muatan listrik 1 coulomb dari suatu titik.