| Pembahasan Materi |
| – Pengertian Listrik – Listrik Statis – Listrik Dinamis |
Pengertian Listrik
Listrik adalah energi yang berasal dari pergerakan partikel subatom seperti elektron, yang bermuatan negatif, dalam suatu medan listrik. Energi ini dapat digunakan untuk melakukan berbagai pekerjaan, seperti menghasilkan cahaya, menggerakkan mesin, menghasilkan panas, dan banyak lagi. Listrik juga merupakan salah satu komponen utama dalam ilmu fisika dan teknik, dikenal dengan nama ilmu elektromagnetisme.
A. Listrik Statis
Listrik statis adalah fenomena yang terjadi ketika muatan listrik (elektron) terkumpul pada suatu objek dan tidak bergerak. Muatan listrik ini dapat terakumulasi karena gesekan, induksi, atau kontak dengan objek lain yang bermuatan.
Berikut adalah beberapa konsep dasar tentang listrik statis:
- Muatan Listrik
Muatan listrik adalah sifat dasar partikel subatom seperti elektron (bermuatan negatif) dan proton (bermuatan positif). Ketika objek kehilangan atau mendapatkan elektron, ia menjadi bermuatan positif atau negatif.
- Hukum Coulomb
Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya antara dua muatan listrik sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka. Hukum ini di nyatakan sebagai:
| Ket: |
| F : Gaya Coulomb (N) K : Konstanta Coulomb ( 9×109 Nm2/C2) q1 : Besar muatan benda 1 (C) q2 : Besar muatan benda 2 (C) r : Jarak antar muatan (m) Besar satuan Coulomb (C) 1 micro coulomb (µC) = 1×10-6 C 1 nano coulomb (nC) = 1×10-9 C 1 coulomb = 1 coulomb (C) |
- Hukum Superposisi
Hukum superposisi menyatakan bahwa jika ada lebih dari dua muatan listrik dalam sistem, gaya total yang bekerja pada suatu muatan adalah hasil dari vektor sum dari gaya-gaya yang di hasilkan oleh muatan-muatan lain dalam sistem.
- Induksi Elektrostatik
Induksi elektrostatik terjadi ketika muatan listrik dalam objek bermuatan mempengaruhi distribusi muatan dalam objek lain yang tidak bermuatan. Ini dapat terjadi melalui kontak atau dekatnya dua objek yang bermuatan, yang menghasilkan perpindahan elektron.
- Konduktor dan Isolator
Konduktor adalah bahan yang memungkinkan muatan listrik untuk mengalir dengan mudah, seperti logam. Isolator adalah bahan yang tidak memungkinkan aliran muatan, seperti plastik atau kayu.
- Hambatan Elektrik
Hambatan elektrik adalah sifat yang menghalangi aliran muatan listrik dalam suatu bahan. Semakin tinggi hambatan, semakin sulit muatan mengalir melalui bahan tersebut.
- Kilat dan Guntur
Kilat adalah fenomena listrik yang terjadi akibat pergerakan muatan listrik besar dalam atmosfer. Guntur adalah suara yang di hasilkan oleh panas yang di hasilkan dari kilat. Fenomena ini terjadi karena muatan listrik statis di awan.
Pengertian Listrik Dinamis
Listrik dinamis, juga dikenal sebagai listrik arus, adalah cabang ilmu elektromagnetisme yang mempelajari aliran muatan listrik dalam sirkuit listrik. Ini adalah bagian penting dari teknologi modern dan memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa konsep dasar tentang listrik dinamis:
- Arus Listrik (I)
Arus listrik adalah aliran muatan listrik (biasanya elektron) melalui konduktor. Satuan arus adalah ampere (A). Arus dapat bergerak dalam dua arah, yaitu arah positif ke negatif (konvensional) dan arah negatif ke positif (arah elektron). Untuk arus yang konstan, besar arus I dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:
| Ket: I: Arus listrik Q: Muatan listrik t: Waktu |
- Tegangan Listrik (V)
Tegangan listrik, juga disebut potensial listrik atau tegangan, adalah perbedaan potensial antara dua titik dalam sirkuit yang mendorong aliran arus. Satuan tegangan adalah volt (V). Tegangan menyebabkan muatan bergerak dari titik dengan potensial tinggi ke titik dengan potensial rendah.
| Ket: V: Beda potensial dalam Volt I: Aliran arus dengan, dengan satuan ampere atau amp (A) R: Hambatan dalam ohm |
- Hukum Ohm
Hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik (I) dalam sebuah konduktor linear (seperti resistor) adalah sebanding dengan tegangan (V) yang diterapkan padanya dan sebaliknya, dengan konstanta proporsionalitas berupa hambatan (R). Hukum ini dinyatakan sebagai:
| Ket: V : tegangan listrik (Volt) I : kuat arus (Ampere) R : hambatan (Ω atau Ohm) |
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronik yang di rancang untuk membatasi aliran arus. Ini sering digunakan dalam sirkuit untuk mengendalikan besarnya arus yang mengalir.
- Sumber Arus Listrik
Sumber arus listrik, seperti baterai atau generator, menyediakan tegangan untuk mendorong aliran arus dalam sirkuit. Sumber ini menghasilkan tegangan positif dan negatif yang menciptakan perbedaan potensial.
Contoh Soal
1. Sebuah balon karet di gosok dengan kain wol, sehingga muatan positif terakumulasi pada balon. Jika balon tersebut di dekatkan ke sehelai kertas yang netral, apa yang akan terjadi?
Pembahasan:
| Ketika balon digosok dengan kain wol, itu menyebabkan elektron di kain wol berpindah ke balon, meninggalkan kain wol bermuatan positif dan balon bermuatan negatif. Ketika balon yang bermuatan negatif didekatkan ke kertas netral, akan terjadi tarikan elektrostatik antara balon yang bermuatan negatif dan elektron-elektron dalam kertas. Hal ini akan menyebabkan elektron-elektron dalam kertas berpindah ke balon, sehingga kertas menjadi bermuatan positif dan menempel pada balon. |
2. Seorang anak menggosok sepotong plastik pada rambutnya dan kemudian mendekatkan plastik tersebut ke serpihan kertas. Plastik dan kertas tersebut akan berinteraksi, mengapa?
Pembahasan:
| Ketika anak menggosok plastik pada rambutnya, plastik menjadi bermuatan negatif karena beberapa elektron dari rambutnya berpindah ke plastik. Rambut anak akan menjadi bermuatan positif karena kehilangan elektron. Kemudian, ketika plastik yang bermuatan negatif didekatkan ke serpihan kertas yang netral, muatan negatif pada plastik akan menarik muatan positif pada serpihan kertas, menyebabkan serpihan kertas menempel pada plastik. Ini adalah contoh interaksi listrik statis. |
Baca juga: SMA-FISIKA: MOMENTUM DAN IMPULS (Bagian 1)
YUK BERKOMPETISI DAN BERPRESTASI
Halo pelajar Indonesia, Ayo uji kompetensimu sekarang juga dengan mengikuti Kompetisi Online dan manfaatkan kesempatan untuk berkembang secara pribadi dan profesional! Sertai tantangan ini untuk mengasah keterampilan, memperluas pengetahuan, dan membangun jaringan yang berharga. Ada banyak sekali kompetisi nasional dan internasional yang tersedia setiap bulannya hanya di Kompetisi.in.
LEMBAGA PENYELENGGARA LEGAL DAN TERDAFTAR DI KEMENKUMHAM HINGGA PUSPRESNAS
Lembaga penyelenggara kompetisi sudah terdaftar di Kementerian Hukum dan HAM dengan nomor AHU-0056982-AH.114 Tahun 2020 serta telah terkurasi sistem puspresnas di https://simt.kemdikbud.go.id/kurasi. Kami sudah berpengalaman sejak tahun 2019 dan sudah melahirkan banyak alumni berprestasi di tingkat nasional hingga internasional loh!!. Yuk buruan tunggu apa lagi segera gabung di Kompetisi.in
TEMUKAN MATERI DAN BIMBEL TERUPDATE
Hayo, siapa yang lagi bingung sama materi belajar di sekolah? Yuk belajar materi tambahan secara online di Website Belajaria!. Belajar bisa kapanpun dan di manapun. Eits, Kalau masih bingung jangan khawatir!. Ada carilesprivat.com dan lesprivatsidoarjo.com yang siap membantu kalian belajar dengan tentor yang kompeten, komunikatif, dan berpengalaman loh!. Tunggu apa lagi? Yuk join sekarang! Ada FREE BIAYA PENDAFTARAN dan FREE SATU BULAN LES juga sebelum kuota terpenuhi.
PLATFORM KOMPETISI ONLINE PERTAMA DI INDONESIA
Yuk ikuti kompetisi online yang terdaftar dan legal di kompetisinasional.com, olimpiadekita.com, pusatbelajar.online, kompetisionline.com, kompetisi.co.id, ajangjuara.com, dan olimpiade.in pasti deh bakal berkesan dan semangat terus untuk berprestasi!! Yuk daftar di kompetisi.in!
Sumber Gambar: google.com