Picture
Gaya Listrik

By Rachmat A Syukur

Halo… jumpa lagi para Peselancar Fisika…

Senang rasanya saya masih dapat menemani Anda berbagi pengetahuan tentang Fisika SMA di www.fisika-sma.us. Tak terasa bahasan kita kali ini telah masuk pada Listrik Statis, tepatnya tentang Gaya Listrik. Kalo begitu kita lanjut aja yuk …

Petir

Petir atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan.  Saat terjadi petir, nampak di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan mata yang dikenal dengan sebutan petir. Beberapa saat kemudian terdengar suara menggelegar, yang sering disebut guruh. Perbedaan waktu saat kemunculan petir dan guruh dikarenakan adanya perbedaan antara kecepatan cahaya dan kecepatan bunyi.



Lightning

Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (dapat bermuatan negatif atau positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap bermuatan netral). Petir dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud) atau dari awan ke bumi.

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena adanya pergerakkan dan juga interaksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya guna mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan inilah, elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara sehingga terjadi ledakan suara (guruh). Petir lebih sering terjadi pada musim hujan dikarenakan pada keadaan ini mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Petir)

Muatan Listrik

Ada dua jenis muatan listrik yang diberi nama positif dan negatif. Muatan listrik selalu merupakan kelipatan bulat dari satuan muatan dasar e (e = 1,602 x10-19 C). Artinya benda apapun yang bermuatan listrik, muatannya adalah kelipatan bilangan bulat dari harga e (1e, 2e, 3e, dst). Muatan dari elektron adalah -edan proton +e. Benda menjadi bermuatan karena adanya perpindahan muatan dari satu benda ke benda lainnya, biasanya dalam bentuk elektron. Muatan listrik bersifat kekal. Muatan listrik tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan pada proses pemberian muatan, tetapi hanya dapat berpindah tempat.


 
Listrik Statis dan Listrik Dinamis

Listrik sangat dibutuhkan manusia dalam kehidupannya. Secara garis besar, energi listrik dibedakan menjadi dua, yaitu listrik statis dan listrik dinamis. Kedua jenis listrik tersebut menghasilkan energi listrik. Energi listrik dihasilkan oleh sumber energi listrik. Contohnya, air, angin, sinar matahari, dan bahan kimia. Dalam pemakaiannya, energi listrik mengalami perpindahan dan perubahan bentuk. Perpindahan dan perubahan bentuk energi listrik terjadi pada alat listrik yang terhubung dengan sumber listrik

A. Listrik Statis

Dekatkan tangan kalian ke layar televisi yang baru dimatikan. Amatilah rambut pada tangan kalian tersebut. Apa yang terjadi? Rambut di tangan kalian tampak berdiri, bukan? Peristiwa itu terjadi karena adanya gejala listrik statis. Gejala listrik statis juga terjadi pada penggaris mika Pada kegiatan di atas, kalian melihat serpihan kertas mendekati penggaris. Bahkan, ada yang menempel di penggaris.



Demikian pula ketika penggaris didekatkan ke tangan. Rambut di tangan berdiri dan tertarik ke penggaris, bukan? Bagaimanakah hal itu terjadi? Setiap benda mempunyai ribuan muatan listrik. Muatan listrik ada dua macam, yaitu muatan positif (
proton) dan muatan negatif (elektron). Benda dengan jumlah proton dan elektron sama disebut benda netral. Ada pula benda bermuatan positif maupun bermuatan negatif. Benda bermuatan positif jika jumlah proton lebih banyak daripada elektron. Benda bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada proton.

Ingat ketika kamu menggosok penggaris ke rambut, sejumlah elektron berpindah dari rambut ke penggaris. Akibatnya, jumlah elektron pada penggaris bertambah. Penggaris jadi bernuatan negatif . Perbedaan jumlah muatan pada penggaris ini menimbulkan gejala kelistrikan. Muatan pada penggaris bersifat diam (statis). Oleh sebab itu gejala kelistrikan yang terjadi disebut listrik statis. Gejala kelistrikan ini menyebabkan rambut tertarik ke penggaris. Begitu pula pada serpihan kertas.

B. Listrik dinamis

Perhatikan baterai pada mobil-mobilanmu, baterai pada mobil-mobilan berguna untuk memutar motor listrik. Motor listrik berfungsi untuk memutar roda mobil-mobilan sehingga bisa berjalan. Tekanlah saklar pada posisi on, kedua ujung baterai akan terhubung dengan motor listrik. Pada posisi ini, motor listrik akan hidup. Motor listrik pun dapat memutar roda sehingga mobil-mobilan dapat bergerak. Saat saklar off (mati), hubungan baterai dengan motor terputus. Pada posisi ini, motor listrik tidak dapat hidup. Akibatnya, mobil-mobilan tetap diam.

Prinsip kerja serupa juga terjadi pada senter, di dalam senter terdapat rangkaian listrik. Baterai mempunyai kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif (+) adalah ujung baterai dengan tonjolan kecil. Sementara, kutub negatif (–) adalah ujung baterai yang rata (biasanya mengkilap). Ketika kedua kutub baterai dihubungkan dengan kabel, elektron mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Aliran elektorn ini disebut arus listrik. Saat melewati lampu arus listrik menyebabkan bohlam menyala.