LISTRIK STATIS (Fisika SMP)

Listrik statis merupkan muatan listrik sementara yang diam pada suatu benda. kajian tentang listrik statis pertama kali dilakukan oleh seorang matematikawan yunani kuno bernama Thales of Miletus (625-574SM). ia menggosokkanbatu ambar pada kain wol dan mendekatkannya pada benda ringan, seperti bulu ayam. saat itu juga, bulu ayam tersebut terbang dan menempel pada batu ambar. Dari peristiwa ini istilah listrik berasal. Litrik (electricity) diambil dari kata elektron,  yang dalam bahasa yunani berarti batu ambar. 

1. Struktur Atom 

atom dalam bahasa yunani atomos yang bearti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Atom berarti juga partikel dari suatu materi yang paling kecil. Pendapat bahwa atom merupakan bagian terkecil dari sebuah materi akhir runtuh setaah J.J. Thomson, seorang ahli Fisika Inggris berhasil menemukan elektron. Elektron berada didalam atom.
Penelitian mengenai atom lebih lanjut dilakukan oleh Enest Rutherford. Rutherford melalui percobaannya menyimpulkan bahwa selain elektron, di dalam atom juga terdapat sebuah muatan positif. Muatan positif ini kemudian disebut sebagai proton.
 Penemuan elektron oleh J.J. Thomson dan proton oleh Rutherford dilengkapi dengan hasil penelitian Niels Bohr. Hasil penelitian ini seakan-akan membuktikan kebenaran penelitian-penelitian sebelumnya. Dari hasil penelitiannya Bohr menyimpulkan bahwa atom terdiri atas inti atom dan kulit atom. Inti atom terdiri atas muatan positif atau proton dan muatan netral atau neutron. Inti atom ini dikelilingi oleh elektron yang menempati kulit atom. Struktur atom yang terdiri atas inti atom dan kulit atom ditunjukkan pada Gambar 1. 

Gambar 1. Struktur atom menurut Niels Bohr

Penelitian lebih jauh dapat diketahui bahwa massa inti atom lebih besar dari pada massa elektron. Massa inti hampir sama dengan massa atomnya sendiri. Hampir semua massa atom berpusat pada inti atom. 

Sisir yang telah digosok dengan kain wol dapat menarik sobekan-sobekan kertas. Mengapa hal ini terjadi? Pada awalnya, kain wol dan sisir keduanya tidak bermuatan. Tidak bermuatan berarti jumlah elektron dan proton dalam atom plastik dan wol tersebut adalah sama. Gosokan kain wol pada sisir mengakibatkan elektron-elektron yang terdapat pada kain wol berpindah ke sisir. Dengan demikian, sisir tersebut akan menerima elektron dari kain wol sehingga jumlah eloktronnya lebih banyak dari pada protonnya. Sisir tersebut menjadi bermuatan negatif. Ketika didekatkan dengan sobekan-sobekan kertas, sobekan-sobekan kertas ini akan tertarik oleh sisir tersebut. Dengan menggosok-gosokkan dua benda (sisir dan kain wol) dapat membuat benda bermuatan listrik. Metode ini disebut metode gesekan. Contoh lain adalah ebonit akan bermuatan negatif jika digosok dengan kain wol dan kaca akan bermuatan positif jika digosok dengan kain sutra. Jadi, dapat disimpulkan bahwa sebuah benda yang bermuatan listrik dapat menarik benda-benda di sekitarnya. Listrik statis adalah listrik yang muatan-muatannya tidak mengalir atau ada dalam keadaan diam. 

2. Muatan Listrik

 Atom sebagai unsur penyusun zat pada dasarnya tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil, disebut partikel subatom. Terdapat tiga jenis partikel subatom yang penting dan perlu kita kenali, yaitu proton, neutron, dan elektron.

Subpartikel atom yang memiliki sifat sama, yaitu proton dan elektron, kemudian disebut sebagai muatan listrik. Muatan listrik ibarat udara yang tidak bisa dilihat, tetapi bisa dirasakan. Akibatnya, penelitian mengenai muatan listrik hanya bisa dilakukan berdasarkan efek reaksi yang diberikannya. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik disebut elektroskop. 

Besar muatan listrik proton dan elektron adalah sama, tetapi jenisnya berbeda. Muatan listrik ini pertama kali ditemukan oleh Benjamin Franklin, ia kemudian memberikan tanda (+) atau {-) pada muatan listrik yang tak mengandung arti fisis. Jenis muatan listrik proton adalah positif (+), neutron adalah netral, dan elektron adalah (-). Untuk dapat mengamati efek dari muatan listrik, lakukanlah kegiatan berikut. 

Gambar 2.Benjamin Franklin https://tse3.mm.bing.net/th?id=OIP.BRxMwj9elOAW837uAepIKwAAAA&pid=15.1&P=0&w=300&h=300

1. Sifat-Sifat Muatan Listrik

    Sifat-sifat yang dimiliki muatan listrik adalah:

    a) Muatan listrik yang sejenis (negatif dengan negatif atau positif dengan positif) jika didekatkan             akan saling tolak-menolak.

    b) Muatan listrik yang tidak sejenis (negatif dengan positif) jika didekatkan akan saling tarik                   menarik.

2. Pemualan Listrik

    Terdapat tiga cara untuk proses pemuatan listrik, yaitu menggosok, induksi, dan arus listrik.

3. Elektroskop

    Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik pada suatu benda.     Salah satu jenis elektroskop yang sering digunakan adalah elektroskop daun. Bagian penting               elektroskop daun adalah sebuah tangkai logam dari bagian logam kuningan dengan ujung bawah         berbentuk pipih. Pada ujung ini ditempatkan dua helai logam sangat tipis yang terbuat dari bahan       aluminium atau emas, biasa disebut dengan bagian daun. Ujung atas berbentuk cakram atau bola         yang berfungsi sebagai penghantar muatan dan kotak kaca.