Physic: Listrik Statis 1

Listrik Statis

Atom terdiri dari inti atom (nukleon) dan elektron (muatan negatif) yang mengelilinginya. Inti atom terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (tak bermuatan).
Atom bermuatan positif jika kekurangan elektron (jumlah elektron < jumlah proton)
Atom bermuatan negatif jika kelebihan elektron (jumlah elektron > jumlah proton)
Atom bermuatan netral jika jumlah proton = jumlah elektron

Cara memberi muatan listrik

a. dengan digosok

Misalnya penggaris plastik yang digosok dengan kain wol akan bermuatan negatif karena elektron dari kain wol pindah ke penggaris.
Batang kaca yang digosok dengan sutra akan bermuatan positif karena elektron dari kaca pindah ke sutra.

b. dengan metode konduksi

Misalnya, dengan menyentuhkan batang bermuatan positif ke ujung logam

c. dengan cara induksi

4. Sifat muatan listrik
Muatan yang sejenis tolak-menolak dan muatan yang tidak sejenis tarik-manarik.
5. Hukum Coulumb :

q = muatan listrik (C)
r = jarak kedua muatan listrik (m)
k = 9.10⁹ N m²/C²
6. Medan listrik adalah daerah di sekitar suatu benda bermuatan listrik di mana benda bermuatan listrik lain yang berada di ruangannya akan mengalami gaya listrik.
7. Induksi listrik adalah pemisahan muatan listrik di dalam suatu penghantar karena penghantar didekati oleh (tanpa menyentuh) benda bermuatan listrik
8. Elektroskop digunakan untuk mengetahui suatu benda bermuatan listrik atau tidak

Elektroskop negatif, jika didekati benda negatif daunnya akan mekar.
Elektroskop negatif, jika didekati benda positif daunnya akan menguncup.
9. Suatu benda yang bermuatan listrik negatif jika dihubungkan ke bumi akan netral karena eklektron dari benda mengalir ke bumi.
Suatu benda yang bermuatan listrik positif jika dihubungkan ke bumi akan netral karena eklektron dari bumi mengalir ke benda.
10. Pada konduktor berongga, muatan listrik hanya tersebar pada bagian luarnya.
Muatan paling rapat terdapat pada bagian permukaan luar konduktor yang paling runcing.

Listrik dinamis

1. Beda potensial listrik

atau W = V Q
V = beda potensial (Volt)
W = energi (Joule)
Q = muatan (Coulomb)
2. Sumber arus listrik
a. Elemen Volta
Anoda : pelat tembaga (Cu)
Katoda : pelat seng (Zn)
Lar. elektrolit : asam sulfat encer (H₂SO₄)
Terjadi polarisasi, yaitu menempelnya gelembung-gelembung gas hidrogen di sekitar pelat tembaga
b. Akumulator
Anoda : timbal dioksida (PbO₂)
Katoda : timbal (Pb)
Larutanelektrolit : asam sulfat encer (H₂SO₄)
Pada saat dipakai terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik.
Pada saat diisi terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia.
c. Batu baterai
Anoda : batang karbon (C)
Katoda : pelat seng (Zn)
Larutan elektrolit : pasta amonium klorida (NH₄Cl)
Depolarisator : campuran mangan dioksida dan serbuk karbon
3. Untuk mengukur tegangan listrik digunakan voltmeter yang dipasang secara paralel dan untuk mengukur kuat arus listrik digunakan amperemeter yang dipasang secara seri.

pengukuran tegangan dan kuat arus listrik

4. Gaya gerak listrik (GGL) adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber arus listrik ketika tidak mengalirkan arus listrik (saklar terbuka)
Tegangan jepit adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber arus listrik ketika mengalirkan arus listrik (saklar tertutup)
Tegangan jepit < ggl
5. Arus listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik positif (arus konvensional) yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Aliran elektron (muatan listrik negatif) mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.

6. Arus listrik mengalir karena adanya beda potensial.
Besarnya kuat arus listrik :

I = kuat arus listrik (A)
q = muatan (C)
t = selang waktu (s)
7. Hambatan listrik pada kawat penghantar
a. sebanding dengan hambat jenis kawat (ρ)
b. sebanding dengan panjang kawat (l)
c. berbanding terbalik dengan luas penampang kawat (A)

8. Hukum Ohm :
V = I R atau

V = tegangan (Volt)
I = kuat arus listrik (A)
R = hambatan (ohm atau W)
9. Hukum I Kirchoff : ΣI_masuk = ΣI_keluar
10. Rangkaian seri resistor (pembagi tegangan)
· I = I₁ = I₂ = I₃
· V = V₁ + V₂ + V₃
· R_S = R₁ + R₂ + …
· untuk n hambatan yang sama berlaku :
R_S = n R
11. Rangkaian paralel resistor (pembagi arus)
· V = V₁ = V₂ = V₃
· I = I₁ + I₂ + I₃
·

· untuk n hambatan yang sama :

· untuk dua buah hambatan :

12. GGL dan tegangan jepit :
V_jepit = ε - I r = IR
ε = ggl, r = hambatan dalam
13. Gabungan sumber tegangan :
a. Gabungan seri :
ε_s = ε₁+ ε₂ + ε₃; r_s = r₁+ r₂ + r₃