PERTEMUAN - 1 LISTRIK STATIS (SMP)

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan kali ini, saya akan membagikan materi pembelajaran kelas IX SMP. Dengan materi pokok pembelajaran "Listrik Statis". Dapat digunakan sebagai bahan ajar atau bahan pembelajaran di kelas. 

Semoga pengalaman berbagi ini dapat berguna buat kita semua, terima kasih. 

Daftar isi : 

1. Atom 

2. Klasifikasi zat 

3. Metode Pemberian Muatan 

4. Elektroskop 

5. Distribusi Muatan listrik 

6. Gaya Coulomb 

7. Generator Van de Graff

8. Penggunaan Listrik Statis 

SEKOLAH           : …………………………………………………..

Tahun Pelajaran : …………………………………………………..

Semester           : …………………………………………………..

Kelas                 : IX – SMP/Mts

Mata Pelajaran    : IPA – Fisika

Materi Ajar         : Listrik Statis

Hari/tanggal       : …………………………………………………….

Waktu                : …………………………………………………….

LISTRIK STATIS

 

Listrik statis merupakan listrik yang ditimbulkan akibat perpindahan elektron dari satu tempat ke tempat lainnya.

 

1. Atom

Atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda yang tersusun dari partikel elementer seperti, elektron, proton, dan neutron.

 

Tabel partikel elementer

Jenis partikel	Muatan	Simbol
Elektron	– 1	e
Proton	+ 1	p
Neutron	0	n

 

Konfigurasi elektron

Susunan dan letak elektron di dalam atom

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kulit atom menggunakan terminologi :

      Kulit K ( n = 1 )

      Kulit L ( n = 2 )

      Kulit M ( n = 3 )

      dst

 

jumlah maksimum elektron menempati kulit atom

 2n². n = 1,2,3, ....

 

2. Klasifikasi zat berdasarkan daya hantar listrik

Pengklasifikasian zat berdasarkan daya hantar listrik ditentukan oleh elektron valensi yang berada pada atom.

·        Konduktor = bahan yang dapat menghantarkan listrik dengan

    baik. Contoh : besi, tembaga, baja, seng, dll.

·        Semikonduktor = bahan yang dapat menghantarkan listrik

    pada kondisi tertentu. Contoh : Germanium ( Ge ) dan

    Silikon ( Si )

·        Isolator = bahan yang tidak dapat menghantar listrik dengan

    baik. Contoh : kayu kering, kaca, karet, dll.

·        Superkonduktor = bahan yang dapat menghantarkan listrik

    meskipun dalam kondisi ekstrim. Contoh : Cadmium,

    Titanium, nikel, dll

 

3. Cara memberikan muatan pada benda

3.1. Menggosok = dua buah benda yang belum diketahhui muatanya, setelah digosok berulang kali akan tercipta jenis muatan berbeda pada kedua benda yang digosok.

 

Contoh 1:

Jika kaca yang berdebu digosok dengan kain sutera akan menjadi bagian kaca yang digosok kain sutera akan bermuatan positip sedangkan kain sutera akan bermuatan negatip.

Elektron dari permukaan kaca berpindah ke kain sutera, sehingga kaca menjadi kelebihan proton dan kain sutera kelebihan elektron.

 

Contoh 2 :

Penggaris plastik digosok dengan rambut kering, setelah digosok penggaris plastik di dekatkan potongan kertas yang kecil – kecil. Dan hasilnya potongan kertas kecil – kecil tersebut menempel ke penggaris plastik.

 

Kesimpulan : plastik, ebonit, polyetein dan keluarga plastik lainnya bila digosok dengan rambut kering atau kain wol maka keluarga plastik akan bermuatan negatip oleh karena menerima elektron dari kain wol/rambut kering.

Jenis muatan listrik yang diperoleh dengan menggosokkan dua benda berbeda jenis.

 

Benda	Keterangan
Plastik	Bermuatan listrik negatif jika digosok dengan kain wol
Ebonit	Bermuatan listrik negatif jika digosok dengan kain wol
Kaca	Bermuatan listrik positif jika digosok dengan kain sutra

 

 

3.2.  Konduksi

Salah satu benda yang telah diketahui muatannya ditempelkan dengan benda lainnya yang belum diketahui muatannya. Saat terjadi kontak langsung ( konduksi ) akan terjadi perpindahan muatan.

Beberapa bahan yang tergolong konduktor dan isolator

 

Konduktor
Baik :	Jelek :
Perak, tembaga, aluminium, dll	Air, badan manusia, tanah, dll
Isolator
Karet, plastik (PVC, Politen, perspeks, dll)

 

 

3.3.  Induksi

 

Induksi muatan listrik adalah imbas/pengaruh muatan listrik yang terdapat pada suatu benda terhadap muatan lain yang ada pada benda di dekatnya. Imbas ini berwujud aliran atau pemisahan muatan – muatan yang terdapat pada benda tersebut seperti gambar di bawah ini.

 

 

 

4. Elektroskop

Alat yang digunakan untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak. Elektroskop ada dua jenis yaitu, elektroskop netral dan elektroskop elektron.

 

 

Berikut ini hal – hal yang terjadi pada elektroskop :

 

1) Elektroskop yang netral berada dalam kondisi tertutup. Daun elektroskop tetap menutup jika disentuh benda netral.

 

2) Daun yang tertutup pada elektroskop yang netral akan membuka jika disentuh benda bermuatan listrik. Elektroskop ini telah bermuatan.

 

3) Elektroskop yang telah terbuka ( karena telah bermuatan ), daunnya akan cenderung semakin terbuka lebar jika disentuh oleh benda yang bermuatan sama dengan yang terdapat pada daun itu.

 

4) Elektroskop yang telah terbuka ( karena telah bermuatan ), daunnya akan cenderung menutup jika disentuh oleh benda bermuatan berbeda dengan muatan yang terdapat pada daun elektroskop tersebut.

 

 

Sementara elektroskop elektron : 

Elektroskop elektron, karena telah lebih dulu bermuatan negatif maka daun elektroskop sudah mekar. Namun mekarnya daun tersebut akan bertambah mekar jika didekatkan dengan benda bermuatan negatip.

 

 

5. Distribusi muatan listrik dan Generator listrik statis

 

Muatan listrik statis pada konduktor berongga tersebar hanya di permukaan bagian luar dan tidak sampai ke bagian dalam rongga. Akan tetapi distribusi muatan listrik pada permukaan luar konduktor berongga terkonsentrasi pada bagian luar yang memiliki kelengkungan paling tajam.

6. Gaya Coulomb

 

“Gaya listrik tarik – menarik atau tolak – menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing – masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua muatan listrik”.

7. Generator Van de Graaff

 

Generator listrik statis yang dapat menghasilkan muatan listrik dalam skala besar ( jumlah banyak ). Sebuah generator Van de Graaff terdiri dari ujung lancip yang terdapat di atas dan di bawah, sebuah silinder logam berputar yang terdapat pada bagian bawah, sebuah silinder politen yang terdapat pada bagian atas, sabuk karet yang menghubungkan kedua silinder, dan kubah.

 

Prinsip kerja Generator Van de Graaff

Gesekkan antara silinder logam bawah dengan sabuk karet menghasilkan muatan listrik negatip pada sabuk karet. Gesekkan antara silinder politen atas dengan sabuk karet menimbulkan muatan listrik positip pada sabuk karet. Dengan demikian, gerak sabuk karet ke atas selalu membawa muatan listrik negatip, sedang gerak sabuk karet ke bawah selalu membawa muatan listrik positip. Muatan listrik negatip sabuk karet atas mengalir melalui ujung lancip atas bola logam berongga. Muatan – muatan listrik negatip ini akan menempati permukaan luar bola yang disebut kubah. Sedang di dalam bola tidak terdapat muatan listrik. Karena sabuk karet terus bergerak, maka muatan listrik negatip pada kubah terus bertambah sehingga muatan listrik secara terus – menerus diberikan ke kubah. Muatan listrik positip sabuk karet bawah mengalir melalui ujung lancip bawah ke tanah. Muatan listrik positip itu akan dinteralkan oleh bumi.

 

8. Penggunaan listrik statis

 

Ø Pengendapan elektrostatis

Peralatan ini ditemukan FG Cottrell pada tahun 1907, digunakan untuk membersihkan gas buang dari cerobong asap. Peralatan ini terutama berguna dalam PLTU Batu bara dan dalam industri pabrik semen yang banyak menghasilkan asap kotor.

 

Ø Pengecetan mobil

Ø Mesin fotokopi 

Gambar 1. Foto saat mengajar Matematika di kelas VII - B SMP TP 2023/2024 

Gambar 2. Saat mengajar Fisika kelas IX SMP di Bimbel WR Supratman 2 Medan TP 2023/2024