Materi Pembelajaran
Listrik Statik
Listrik Statik
A.
Muatan Listrik
Muatan
listrik adalah sifat (muatan dasar) yang dibawa oleh partikel dasar sehingga
menyebabkan partikel dasar tersebut mengalami gaya tarik menarik dan tolak
menolak. Muatan listrik dari suatu partikel dasar bisa berjenis positif dan
negatif. Jika dua benda memiliki muatan yang sama akan tolak menolak dan kedua
benda tersebut akan tarik menarik jika muatannya berbeda jenis. Asal sobat
hitung tahu, partikel dasar dan subatomik seperti elektron dan proton punya
muatan listrik. Elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan
Muatan
listtrik terdiri dari dua jenis yaitu :
Ø Elektron
yang membawa muatan nefgatif
Ø Proton
yang membawa muatan positifpositif.
B.
Hukum Coulomb
Hukum Coloumb adalah aturan yang mengemukakan
tentang hubungan antara gaya listrik dan besar masing-masing muatan listrik. Nama
Coloumb diambil dari nama fisikawan yang pertama kali mengamati gaya
tarik-menarik atau tolak-menolak benda bermuatan listrik, yaitu Charles
Augustin de Coloumb (1736-1804).
Bunyi Hukum Cooumb yaitu :
Gaya listrik (tarik-menarik atau tolak-menolak)
antara dua muatan sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua muatan listrik.
Secara matematis, Hukum Coloumb dapat ditulis dalam
persamaan:
Keterangan:
F = gaya Coloumb (Newton = N)
Q1,Q2 = muatan listrik benda 1 dan 2 (Coloumb = C)
r = jarak antara dua muatan listrik (m)
k = konstanta pembanding = konstanta gaya Coloumb =
9 × 109 Nm2C-2
ε0 = permitivitas ruang hampa = 8,854 × 10-12 C2N-1m-2
C.
Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar benda
bermuatan listrik. Benda bermuatan listrik mempunyai garis-garis, seperti
ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.
Gambar:
Medan Listrik Bermuatan Positif dan (b) Medan Listrik Bermuatan Negatif
Garis-garis
gaya listrik pada muatan positif bergerak ke luar. Sedangkan pada muatan
negatif garis-garis gayanya menuju pusat. Garis-garis gaya berasal dari muatan
positif menuju muatan negatif seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.
Gambar:
Garis Gaya Listrik dari Muatan Positif menuju Muatan Negatif
Rumus Kuat Medan Listrik
Keterangan:
E
= kuat medan (N/C)
Q
= muatan (C)
r
= jarak muatan uji ke muatan tertentu (m)
Terlihat
bahwa semakin besar muatannya, semakin besar kuat medan listriknya untuk jarak
yang sama. Semakin dekat muatan uji dari suatu muatan yang akan dicari kuat
medannya, semakin besar kuat medan listriknya untuk muatan yang sama.
D.Potensial Listrik
Sebuah elektron tidak mungkin dapat bergerak dengan
sendirinya dari plat A ke plat B. Secara alami elektron akan bergerak mendekati
muatan + dan menjauhi muatan -, jadi untuk menggerakkan dengan arah sebaliknya
diperlukan suatu usaha.
Gambar:
Elektron yang Bergerak dari A ke B
Potensial
listrik dapat didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk memindahkan
muatan positif sebesar 1 satuan dari tempat tak terhingga ke suatu titik
tertentu. Potensial listrik dapat pula diartikan sebagai energi potensial listrik
per satuan muatan penguji
Rumus Potensial Listrik
Keterangan:
V
= Potensial listrik ( Volt )
Q
= Muatan listrik (C)
W
= Usaha (J)
Potensial
listrik sebesar 1 Volt antara dua titik jika diperlukan usaha 1 Joule untuk
memindahkan muatan 1 Coulumb antara dua titik tersebut.
A.
Kapasitor
(kondensator)
Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu
menyimpan muatan listrik,yang terbuat dari dua buah keping logam yang
dipisahkan oleh bahan dielektrik,seperti keramik,gelas,vakum,dan
lain-lain.Muatan positif dan negatif akan berkumpul pada kedua ujung berlainan
tersebut,apabila kedua ujung metal (elektroda)dihubungkan dengan sumber
tegangan.
Fungsi
Kapasitor
Berfungsi untuk menyimpan muatan listrik/elektron
yang disebut dengan kapasitansi.Beberapa ilmuan menyatakan bahwa jika sebuah
kapasitor yang diberi tegangan 1 volt dapat memuat elektron sebanyak 1 coloumb
maka dikatakan bahwa kapasitor tersebut memiliki kapasitansi 1 farad.
Rumus Kapasitor
C
= Q/V
C
= Nilai kapasitansi,dalam F (Fared)
Q
= Muatan elektron,dalam C (Coloumb)
V
= Besar Tegangan,dalam V (Volt)
Dalam
perhitunganya,kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas daerah pelat
metal(A),Jarak antara kedua pelat metal (t),serta konstanta bahan elektrik
(K).Secara matematis,dapat dituliskan seperti berikut:
C
=(8,85x10^-12)(KA/t)
Jenis-jenis Kapasitor
Jenis-jenis Kapasitor
• Kapasitor elektrostatis
Kapasitor jenis ini terbuat dari bahan keramik,film,dan mika.Namun banyak yang menggunakan bahan jenis keramik dan mika karena harganya lebih murah bila dibandingkan dengan yang lain.Kapasitor jenis ini termasuk dalam kapasitor nonpolar.
• Kapasitor elektrolitik
Kapasitor jenis ini terbuat dari lapisan metal-oksida.pada umumnya kapasitor jenis ini dalam pembuatannya menggunakan proses yang disebut denga elektrolisis,sehingga dapat terbentuk kutub positif dan kutub negatif.
• Kapasitor elektrokimia
Kapasitor yang terbuat dari campuran larutan atau bahan kimia ke-dalamnya.contoh kapisitor jenis ini dapat kita jumpai di sekitar kita seperti baterai dan accumulator(aki).Baterai dan aki memiliki tingkat kebocoran arus yang sangat kecil dan kapaitansi yang besar.
http://www.guruipa.com/2015/11/pengertian-muatan-listrik-konduktor-dan-isolator-beserta-contohnya.html diakses pada tanggal 9 -10 - 2016
http://www.pustakapedia.net/2016/02/pengertian-dan-rumus-potensial-listrik-serta-contoh-soal-potensial-listrik.html diakses pada tanggal 9 -10 - 2016
http://www.bukupedia.net/2015/10/pengertian-dan-bunyi-hukum-coulomb-serta-rumus-gaya-hukum-coulomb.html diakses pada tanggal 14 - 10 - 2016
http://komponenelektronika.biz/pengertian-kapasitor.html diakses pada tanggal 14 - 10 - 2016
0 komentar:
Posting Komentar