Listrik Statis
Listrik statisadalah cabang fisika yang
mempelajari muatan listrik dalam keadaan
diam (statis) dan fenomena yang terkait
dengannya, seperti gaya listrik, medan listrik,
dan potensial listrik. Ini adalah dasar penting
untuk memahami fenomena listrik yang lebih
kompleks.
Contoh dalam kehidupan sehari-hari:
a) Balon menggosok rambut
b) Kaget karena menyentuh kenop pintu
setelah melewati karpet
c) Balon listrik yang menempel di dinding
d) Sisir bermuatan yang mengumpulkan
potongan-potongan kertas kecil
3.
Apa itu MuatanListrik?
Sifat dasar partikel subatomik tertentu, seperti proton
(+) dan electron (-), yang menyebabkan mereka
mengalami gaya ketika berada di dekat partikel
bermuatan lain. Muatan listrik adalah kuantitas skalar.
Interaksi Antar Muatan (Hukum Coulomb tentang
Interaksi Muatan):
a) Muatan Sejenis Tolak-Menolak: Jika dua muatan
memiliki jenis yang sama (positif dengan positif, atau
negatif dengan negatif), mereka akan saling
mendorong menjauh.
b) Muatan Berlainan Jenis Tarik-Menarik: Jika dua
muatan memiliki jenis yang berbeda (positif dengan
negatif), mereka akan saling menarik.
4.
Hukum Coulomb (GayaListrik)
Satuan Muatan: Satuan standar muatan listrik dalam
Satuan Internasional (SI) adalah Coulomb (C).
1 µC = 10⁻⁶ C 1 nC = 10⁻⁹ C 1 pC = 10⁻¹² C
"Besar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan
hasil kali besar kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan
tersebut."
• F = Gaya Coulomb (gaya listrik) dalam Newton (N).
• q1 = Besar muatan pertama dalam Coulomb (C).
• q2 = Besar muatan kedua dalam Coulomb (C).
• r = Jarak antara kedua muatan dalam meter (m).
• k = Konstanta Coulomb, yang nilainya sekitar 9 x 10⁹
Nm²/C² di ruang hampa atau udara.
5.
Kondisi Khusus
F =(k * q1 * q2) / (K * r²)
Konstanta Dielektrik (K atau εr):
Jika muatan berada dalam medium selain ruang hampa atau udara, rumus Hukum
Coulomb sedikit dimodifikasi dengan menambahkan konstanta dielektrik (K atau εr) di
penyebut.
• Untuk ruang hampa atau udara, nilai K ≈ 1, sehingga sering diabaikan.
• Konstanta dielektrik menunjukkan seberapa besar medium tersebut dapat mengurangi
gaya listrik antar muatan.
Tips Penting untukMemecahkan Soal Listrik Statis
1. Selalu gambar diagram yang jelas, tunjukkan posisi muatan dan arah
gaya yang bekerja pada muatan target.
2. Tanda muatan (positif/negatif) sangat penting untuk menentukan arah
gaya (tarik-menarik atau tolak-menolak). Namun, dalam perhitungan
besar gaya (F), gunakan nilai mutlak muatan.
3. Pastikan semua satuan konsisten (Coulomb untuk muatan, meter untuk
jarak).
4. Ingat kembali konsep penjumlahan vektor, terutama untuk kasus tiga
muatan atau lebih.