Pengertian Listrik Statis
Listrik Statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis), tapi jika terjadi pengosongan muatan akan memakan waktu yang cukup singkat. Atau definisi listrik statis yang lainnya yaitu suatu fenomena kelistrikan yang dimana muatan listriknya tidak bergerak dan biasanya terdapat pada benda yang bermuatan listrik.
Listrik statis terjadi ketika benda-benda yang memiliki aliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik atau dengan kata lain benda tersebut dapat menghasilkan proton maupun elektron tanpa menggunakan elemen pembangkit energi listrik. Listrik statis dapat ditimbulkan oleh dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda.
Muatan listrik pada benda timbul karena adanya perpindahan elektron dari satu benda ke benda lain. Terdapat 2 muatan listrik yaitu muatan positif dan muatan negatif. Benda dikatakan bermuatan positif apabila jumlah proton lebih banyak dari pada jumlah elektron. Benda dikatakan bermuatan negatif apabila jumlah elektron lebih banyak dari pada jumlah proton. Sedangkan benda yang tidak memiliki muatan disebut netral, yaitu jumlah proton dan elektronnya sama. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda.
Proton adalah partikel subatomik penyusun atom yang bermuatan positif. Sedangkan elektron adalah partikel subatomik penyusun atom yang bermuatan negatif. Selain proton dan elektron, terdapat satu lagi penyusun atom yaitu neutron, dimana neutron ini tidak memiliki muatan (netral).
Benda yang mempunyai muatan yang sejenis akan saling tolak-menolak ketika didekatkan satu sama lain, sebaliknya benda yang mempunyai muatan yang berbeda akan saling tarik-menarik. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.
Suatu muatan listrik dinyatakan memiliki medan listrik. Medan listrik merupakan daerah di sekitar benda yang bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Atau dengan kata lain medan listrik adalah suatu daerah dimana gaya listrik masih bekerja. Medan listrik merupakan efek yang timbul oleh muatan listrik dalam suatu benda.
Arah medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik bisa digambarkan dengan garis-garis gaya listrik.
a) Muatan positif mempunyai garis gaya listrik menjauhi (keluar) dari muatan tersebut.
b) Muatan negatif mempunyai garis gaya listrik mendekati (masuk) ke muatan tersebut.
Rumus Listrik Statis
Berikut ini adalah beberapa rumus atau persamaan yang berkaitan dengan listrik statis, yaitu Gaya Coulumb, Potensial Listrik, Kuat Medan Listrik, Energi Potensial.
Contoh Listrik Statis
Berikut adalah beberapa contoh listrik statis yang dapat kita temua dalam kegiatan sehari-hari, antara lain yaitu :
1. Petir atau halilintar. Petir terjadi karena perbedaan potensial antara awan dengan bumi cukup besar, maka akan terjadi perpindahan muatan listrik negatif (elektron) dari awan yang kelebihan muatan menuju bumi untuk mencapai kesetimbangan.
2. Penggaris plastik yang digosok-gosokanan pada rambut kering, lalu di dekatkan pada sobekan kertas-kertas kecil maka kertas tersebut akan tertarik oleh penggaris.
3. Saat menyisir rambut kita, terkadang rambut kita akan terbawa berdiri sendiri seiring dengan gerakan sisir. Hal seperti ini dapat terjadi karena adanya interaksi muatan antara sisir dengan rambut kita.
4. Kain sutra yang digoso-gosok pada batang kaca, mereka akan bereaksi saling tarik-menarik. Hal itu terjadi karena terjadi loncatan elektron dari batang kaca ke kain sutera sehingga mengakibatkan batang kaca bermuatan positif sedangkan kain sutera bermuatan negatif.
5. Balon yang Kain Wool digosok-gosokkan dengan kain wool akan mengakitbakan elektron dari wool berpindah ke balon, sehingga balon bermuatan negatif dan wool bermuatan positif
6. Penggaris plastik yang digosok-gosokan pada kain woll terjadi loncatan elektron yang berasal dari kain woll ke penggaris plastik dan penggaris plastik menjadi bermuatan negatif sedangkan kain woll menjadi bermuatan positif.
7. Berdirinya rambut atau bulu tangan ketika tangan kita dekatkan ke layar TV yang baru dimatikan.
Penerapan / Pemanfaatan Listrik Statis
Beberapa penerapan atau pemanfaatan adanya listrik statis dalam kehidupan manusia antara lain:
1. Alat Penggumpal Asap untuk Mengurangi Polusi
Pada tahun 1906, seorang kimiawan Amerika, Frederick Gardner Cottrel, berhasil menemukan suatu alat yang berfungsi untuk menggumpalkan asap yang keluar dari cerobong asam pabrik sehingga dapat menekan polusi udara. Alat sederhana ini bekerja berdasarkan prinsip gaya Coulomb dan induksi muatan.
Caranya adalah dengan memasang dua logam yang mempunyai muatan besar tetapi berlawanan tanda pada cerobong asap pabrik. Partikel asap yang mengalir melewati cerobong akan terinduksi sehingga memiliki muatan induksi. Muatan yang dihasilkan ada yang positif dan ada yang negatif. Partikel asap tersebut akan tarik menarik sehingga membentuk partikel yang lebih besar dan berat. Bertambahnya berat partikel mengakibatkan partikel tidak ikut mengalir ke atas bersama asap. Partikel itu akan jatuh di dasar cerobong.
2. Mesin Fotokopi
Mesin fotokopi memiliki bagian utama berupa pelat foto konduktif. Pelat ini tidak mampu menghantarkan listrik ketika berada dalam ruang yang gelap. Pelat konduktif ini baru akan menghantarkan listrik jika dikenai cahaya. Mula-mula pelat foto konduktif diinduksi dengan menggerakkan kawat bermuatan listrik negative di sepanjang permukaannya.
Dengan begitu, di permukaan pelat foto itu akan terbentuk muatan induksi yang bermuatan positif. Ketika kertas yang akan difotokopi disinari, pantulan cahaya mengenai pelat foto konduktif yang telah mengandung muatan induksi. Akibatnya, terbentuk muatan listrik persis seperti pada kertas yang akan dikopi. Kemudian, tinta yang bermuatan negatif disemprotkan pada pelat. Selanjutnya, tinta itu dipindahkan ke kertas lain untuk membuat fotokopinya. Ketas ini dipanaskan agar tinta menempel kuat.
Demikianlah materi Fisika tentang Listrik Statis, Semoga menambah pengetahuan kita..