Kata ‘listrik’ [electric] berasal dari kata electron yang dalam bahasa Yunani berarti batu ambar/amber. Amber adalah pohon damar yang membatu. Gejala kelistrikan pertama kali diselidiki oleh salah satu ilmuwan Yunani Kuno, yaitu Thales of Miletus [625 – 547 SM]. Ia menggosokkan batu amber pada sepotong kain wol dan mendekatkannya pada benda ringan seperti bulu ayam, ternyata bulu ayam terbang dan menempel di batu amber.
PENGENALAN ATOM
Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut.
Atom terdiri atas: Inti atom [nucleon/nucleus], yang terdiri dari: Proton, Neutron/Netron, dan Elektron yang bergerak mengelilingi inti atom.
Proton, electron, dan neutron disebut juga sub atom.
Proton bermuatan listrik positif, elektron bermuatan listrik negatif, dan neutron tidak bermuatan [netral].
Dalam satuan SI, muatan listrik menggunakan satuan Coulomb [C]. • Besar muatan proton = +1,6 x 10-19 C • Besar muatan elektron = -1,6 x 10-19 C
Elektron suatu atom dapat berpindah ke atom lain, tetapi proton sangat sukar berpindah.
•Muatan suatu atom ditentukan oleh jumlah proton dan jumlah elektron. •Benda bermuatan positif jika jumlah elektron lebih sedikit dari jumlah proton/kekurangan elektron. •Atom bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton/kelebihan elektron.
RUMUS MUATAN LISTRIK
Besarnya muatan listrik suatu benda dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
q = besar muatan listrik n = banyak elektron e = besar muatan elektron
Contoh soal:
Sebuah benda yang mula-mula netral melepaskan 1 juta elektron, berapakah muatan benda sekarang? •Dik : n = 106 •Dit : q? •Peny. : q = n e q = 106 x 1,6 x 10-19 q = 1,6 x 10-13 C
Sebuah benda memiliki muatan sebesar -6,4 µC. Berapakah banyak elektron yang dilepaskan/diterima benda tersebut? Dik : q = 6,4 µC = 6,4 x 10-6 C Dit : n ? Peny. : n = q : e n = 6,4 x 10-6 : 1,6 x 10-19 n = 4 x 1013 elektron [diterima benda]
INDUKSI LISTRIK
Ada tiga cara membuat sebuah benda netral menjadi bermuatan listrik, yaitu dengan cara: 1.Menggosok / gesekan 2.Konduksi 3.Induksi listrik.
Memberi Muatan Dengan Menggosok
Lihat gambar berikut!
Wol dan ebonit masing-masing tidak bermuatan listrik. Apa artinya? Wol dan ebonit mempunyai jumlah muatan [+] sama dengan jumlah muatan [–] . Sebagai contoh: -Pada wol terdapat: 7 proton dan 7 elektron -Pada ebonit terdapat: 3 proton dan 3 elektron
Ketika kamu menggosokkan wol pada ebonit, sejumlah elektron akan pindah dari wol ke ebonit. Sekarang wol kekurangan muatan [–] sehingga bermuatan positif, dan ebonit kelebihan muatan [–] sehingga bermuatan negatif.
KESIMPULAN
Sekarang kedua benda [wol dan ebonit] bermuatan listrik dengan jenis muatan yang berbeda. Hal ini dikarenakan pada saat penggosokan terjadi perpindahan elektron.
CONTOH LAIN
Contoh benda bermuatan listrik positif adalah batang kaca yang digosok dengan kain sutera, karena elektron berpindah dari batang kaca ke kain sutera.
Contoh benda bermuatan listrik negatif adalah batang plastik atau ebonit yang digosok dengan kain wol, karena elektron berpindah dari kain wol ke batang plastik atau ebonit.
Memberi muatan secara Konduksi
Bahan konduktor dapat diberi muatan listrik dengan cara konduksi. Bahan konduktor adalah bahan tertentu yang memungkinkan sejumlah elektron mengalir secara bebas pada keseluruhan bahan.
Hampir semua jenis logam, seperti perak, aluminium, dan tembaga adalah konduktor yang baik. Hampir semua bahan nonlogam, kecuali karbon, sangat sukar atau bahkan sama sekali tidak menghantarkan muatan listrik [isolator].
Mengapa bahan konduktor mudah menghantarkan listrik sedangkan bahan isolator sukar menghantarkan listrik?
Bahan konduktor mudah menghantarkan listrik karena banyak terdapat elektron bebas, sedangkan pada bahan isolator terdapat sedikit elektron bebas.
Bahan isolator dapat diberi muatan listrik dengan cara menggosok, sedangkan bahan konduktor dapat diberi muatan listrik dengan cara konduksi.
Muatan listrik yang dihasilkan dengan cara konduksi adalah sejenis dengan muatan listrik yang mengkonduksinya.
Pernahkah kamu melakukan sebuah percobaan dengan cara merobek kertas hingga menjadi potongan-potongan kecil, lalu menggosok penggaris plastik ke rambut dan mendekatkannya ke arah kertas yang tersobek tersebut? Apa yang akan terjadi? Kertas-kertas yang telah kamu robek tadi jadi bisa ditarik tanpa disentuh dengan penggaris yang sudah kamu gosok tadi. Kenapa hal itu bisa terjadi? Jawabannya adalah listrik statis.
Penggaris tersebut dapat menarik kertas-kertas tadi karena listrik statis yang dihasilkan oleh tubuh kita lalu disalurkan ke penggaris. Karena pada dasarnya, semua benda yang ada di muka bumi ini, termasuk tubuh manusia mengandung muatan listrik. Hal itu disebabkan oleh susunan atom yang terkandung di dalam benda-benda tersebut.
Muatan listrik yang terkandung di berbagai benda ini terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton merupakan kandungan bermuatan positif yang ada di dalam inti atom. Selain proton, di dalam inti atom juga terkandung neutron yang merupakan kandungan bersifat netral. Sementara itu di kulit atom, terdapat kandungan bersifat negatif yang bernama elektron.
Source: Pahamify
Di dalam atom terjadi gaya tarik menarik antara elektron dan proton. Apabila jarak antara elektron dan proton sangat jauh, makan akan semakin lemah gaya tarik menarik yang terjadi di antara keduanya. Sama halnya dengan magnet, apabila posisi benda yang ingin ditarik sangat jauh, maka gaya tarik menarik antara magnet dan sebuah benda akan semakin lemah.
Apabila tarik menarik antara elektron dan proton lemah maka akan mengakibatkan elektron dapat bergerak, bahkan lepas meninggalkan atom. Sewajarnya elektron ini membutuhkan pasangan yang stabil. Sehingga elektron mencari meninggalkan satu atom demi mencari atom lainnya. Elektron yang mudah lepas ini disebut dengan elektron lepas.
Elektron yang lepas dan berpindah tersebut dapat menghasilkan listrik. Ketika elektron membutuhkan pasangan yang stabil, elektron bisa mencari pasangannya dengan menarik elektron dari atom lain atau melakukan perpindahan dari atom lain yang kekurangan elektron. Sehingga, listrik terjadi akibat elektron yang berpindah atau mengalir dari satu tempat ke tempat lainnya. Baik itu dari tempat yang kelebihan elektron ke tempat yang kekurangan elektron.
Petir bisa menyambar sebuah daerah di permukaan bumi itu juga disebabkan karena adanya perpindahan elektron. Ketika langit kelebihan elektron, petir pun muncul mengarah ke daerah yang memiliki elektron yang lebih sedikit. Karena elektron di langit yang sudah terlalu menumpuk, petir pun akan secara cepat menyambar benda-benda tinggi yang ada di bumi.
Listrik memiliki 2 jenis, statis dan dinamis. Listrik statis merupakan listrik yang muncul secara sementara karena adanya perpindahan elektron bebas. Petir merupakan salah satu contoh dari fenomena listrik statis. Petir hanya muncul dengan waktu yang singkat, ketika elektron bebas berhasil pindah tempat, maka petir akan hilang.
Sedangkan listrik dinamis adalah ketika elektron mengalir secara terus menerus karena adanya lintasan untuk melakukan pergerakan. Contohnya adalah remote tv yang ada di rumah kamu. Ketika ditaruh baterai di dalamnya, kamu memberikan lintasan dari ujung baterai negatif ke positif agar elektronnya bisa mengalir dan remote tv bisa digunakan sebagaimana mestinya.
Kamu bisa belajar lebih lengkap lagi mengenai listrik statis di aplikasi belajar Pahamify. Di situ kamu bisa menikmati video pembelajaran yang asyik dan dengan mudah membuat kamu mengerti. Di materi listrik statis kamu juga akan belajar mengenai gaya Coulomb dan penjelasan mengenai fenomena yang berkaitan dengan listrik statis. Download dan berlangganan Pahamify untuk menikmati video pembelajaran yang lengkap dan seru sekarang juga dan dapatkan berbagai fitur menarik lainnya.