Apa yang terjadi pada elektroskop ketika didekatkan dengan benda bermuatan negatif?

Listrik Statis – Pengantar

Kata listrik atau elektrik berasal dari bahasa Yunani elektron yang artinya “amber”. Amber adalah damar kayu yang telah mengeras, sejak dahulu diketahui bahwa jika kamu menggosok amber dengan kain maka amber akan menarik dedaunan disekitarnya. Sebuah penggaris atau plastik keras yang digosok dengan kain juga mempunyai efek seperti amber yang dapat menarik potongan-potongan kertas, efek tersebut dinamakan Listrik Statis.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya: Kapasitor

Hukum Hooke

Efek amber atau efek listrik statis
[Sumber: Halliday- Resnick- Walker, 2005]

Kamu pasti telah balajar dari pelajaran Kimia tentang atom yang merupakan unit terkecil penyusun zat. Atom terdiri dari partikel-partikel penyusunnya yakni, proton, elektron dan neutron. Proton adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik positif [+]. Elektron adalah bagian penyusun atom yang bermuatan listrik negatif [-]. Sedangkan neutron tidak bermuatan. Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron, juga dikatakan bermuatan positif jika kekurangan elektron. Sedangkan atom dikatakan netral jika jumlah proton sama dengan elektronnya.

Atom dan komponen penyusunnya

[Sumber: www.engineeringarchives.com]

Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron. Benda menjadi bermuatan karena muatan negatifnya [elektron] dipindahkan dari satu benda ke benda lain. Jadi menggosok penggaris dengan kain artinya kedua benda saling dimuati [charged] sehingga elektron dari salah satu benda berpindah ke benda lain. Benda yang satu memperoleh sejumlah elektron, sehingga akan bermuatan negatif. Sedangkan, benda satunya lagi kehilangan elektron, sehingga akan bermuatan positif.

Penggaris dimuati listrik [charged] dengan cara digosok

Listrik Statis, Ilustrasi: [Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Interaksi Antar Muatan Listrik

Jika dua benda yang bermuatan saling didekatkan maka akan terjadi interaksi antar muatan listrik pada kedua benda. Benda dengan muatan sejenis jika didekatkan akan tolak menolak. Benda dengan muatan tidak sejenis akan tarik menarik.

[Diolah dari: Douglas C. Giancoli, 2005]

Besar gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak bisa kamu tentukan dengan rumus Hukum Coulomb:

Dimana,

= gaya tarik menarik atau tolak menolak [Newton] = konstanta Coulomb [ = besar muatan 1 [Coulomb] = besar muatan 2 [Coulomb]

= jarak antar kedua muatan [m]

Elektroskop

Elektroskop merupakan alat untuk mendeteksi muatan listrik. Bentuk keseluruhan elektroskop dapat dilihat pada gambar dibawah. Pendeteksi muatan pada elektroskop terdiri dari kepala [atas] yang terbuat dari metal dan dua daun kaki [bawah] yang biasanya terbuat dari emas. Saat elektroskop masih netral, jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif baik di kepala maupun di daun kaki.

Materi Listrik Statis: Elektroskop: [Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Ilustrasi kerja sebuah elektroskop netral yang didekati [di induksi] oleh benda bermuatan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif pada kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop bergerak menjauh ke bawah/ daun-daun kaki. Karena sekarang daun kaki bermuatan negatif akibat kelebihan elektron, maka kedua daun kaki pada elektroskop akan terbuka ke kiri dan ke kanan. Semakin besar muatannya, semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop.

Yuk belajar materi ini juga: Paragraf Adjective Clause

Turunan Trigonometri

Ilustrasi kerja sebuah elektroskop yang kondisi awalnya tidak netral [katakanlah bermuatan negatif] yang didekati oleh benda bermuatan positif dan negatif dapat dilihat pada gambar dibawah. Jika suatu benda bermuatan negatif didekatkan, akan ada lebih banyak elektron yang turun menuju daun kaki sehingga kedua daun kaki akan semakin saling menjauh. Jika yang didekatkan adalah benda bermuatan positif, maka elektron akan tertarik dari daun kaki menuju kepala elektroskop mengakibatkan muatan negatif pada daun kaki berkurang sehingga jarak antar kedua daun makin merapat.

Contoh Soal Listrik Statis

Dua buah benda bermuatan listrik sejenis, tolak menolak dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/4 kali semula, maka gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi ….

[A] 1/16 F [B] 1/4 F [C] 4 F [D] 8 F

[E] 16 F

SOLUSI:

Diketahui:

Dengan membandingkan kondisi benda diawal dengan kondisi benda diakhir menggunakan rumus Hukum Coulomb bisa kamu dapatkan jawabannya.

Jadi, gaya tolak menolak kedua benda sebesar 16 N .

Jawaban: E

Judul Artikel: Listrik Statis Kontributor: Ibadurrahman, S.T.

Mahasiswa S2 Teknik Mesin FTUI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

1. Gerak Melingkar Beraturan
2. Rangkaian Listrik
3. Gelombang Bunyi

Fungsi elektroskop merupakan sebuah alat yang biasa digunakan untuk mengetahui jenis muatan suatu benda.

Sehingga fungsi dari elektroskop sendiri adalah untuk mengetahui jenis muatan pada suatu benda. Untuk menentukan jenis muatan pada suatu benda itu tidak mudah.

Maka oleh sebab itu harus dilakukan dengan cara memisahan muatan dengan cara induksi. Sehingga nantinya pada elektroskop tersebut akan memiliki muatan.

Pengertian Elektroskop

Elektroskop adalah alat yang biasa digunakan untuk mengetahui muatan listrik pada suatu benda. Tidak hanya itu saja elektroskop juga dapat digunakan sebagai penentu jenis muatan benda.

Elektroskop bekerja berdasarkan prinsip induksi listrik. Elektroskop terdiri atas bagian dalam dan bagian luar.

Pada bagian dalam, terdapat dua buah batang atau keping yang dapat bergerak bebas dan biasanya terbuat dari emas. Pada bagian luar terdapat sebuah konduktor yang dipisahkan dengan bagian yang berbahan isolator.

Jika pada sebuah benda bermuatan didekatkan dengan kepala elektroskop, maka keping emas tersebut akan dengan otomatis mekar.

Bagian Dari Elektroskop

Elektroskop terdiri dari dua bagian penting, diantaranya adalah bola logam dan daun elektroskop. Pada bagian ini terdiri atas  dua buah daun elektroskop, tabung kaca, insulator, dan bola logam.

Untuk daun elektroksop biasanya akan diletakkan di dalam tabung kaca tersebut, yang nantinya akan terhubung dengan bola logam yang terdapat di luar tabung kaca. penghubung antara daun elektroskop dan bola logam adalah konduktor.

Dalam kondisi netral jumlah dari muatan positif pada elektroskop adalah sama jumlahnya dengan jumlah muatan negatifnya. Cara kerja elektroskop dibagi menjadi dua macam diantaranya, ada induksi dan konduksi.

Baca Juga: Fungsi Ampermeter

Fungsi Elektroskop

Fungsi dari elektroskop adalah untuk mengetahui jenis muatan pada suatu benda. Sehingga, fungsi elektroskop dapat mengetahui jenis muatan suatu benda.

Cara Kerja Elektroskop

Cara kerja elektroskop dibedakan menjadi dua macam diantaranya adalah induksi dan konduksi :

1. Memberi Muatan Elektroskop Dengan Induksi

Cara memberi muatan litrik pada elektroskop dengan induksi dilakukan pada sebuah elektroskop netral. Elektroskop netral yang didekati oleh benda bermuatan negatif akan menarik muatan positif dari daun ke bola logam yang terletak di atas.

Muatan negatif yang terdapat pada bola logam memiliki sifat akan tolak-menolak dengan muatan benda yang didekati dan akan menuju ke daun-daun elektroskop.

Sehingga untuk kedua daun elektroskop itu sendiri mempunyai kelebihan elektron / bermuatan negative, maka dengan begitu akan saling menjauh karena sama-sama memiliki muatan negatif.

Semakin besar muatannya, semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop. Kondisi yang serupa juga akan terjadi, apabila ketika benda bermuatan positif di induksikan pada elektroskop.

Cara kerja elektroskop secara induksi tidak akan dapat digunakan, apalagi untuk menentukan jenis muatan suatu benda. Untuk menentukan dalam muatan suatu benda dapat dilakukanya dengan konduksi.

Baca Juga: Pengertian Transformator

Gambar Kerja Elektroskop

1. Elektroskop Netral didekati benda bermuatan negatif.
2. Elektroskop Netral didekati benda bermuatan positif.

Cara kerja elektroskop secara konduksi, dilakukanya pada elektroskop yang tidak netral. Dengan demikian, pada bola logam dan daun-daun elektroskop mempunyai jenis muatan.

Muatan pada bola logam tersebut didapat dengan cara konduksi oleh konduktor logam. Ilustrai cara kerja elektroskop secara konduksi dapat digambarkan dengan cara tertentu.

Contoh ketika pada kondisi awal bola logam dan elektroskop memiliki muatan negative. Maka ada satu positif yang dekat dengan benda bermuatan tersebut. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada uraian di bawah ini.

Sebuah elektroskop dikonduksi sehingga bermuatan negatif. Kondisi yang akan terjadi ketika benda bermuatan didekatkan pada bola logam diantaranya adalah.

• Jika benda bermuatan negatif didekatkan pada logam: elektron akan turun menuju daun kaki sehingga kedua daun kaki akan semakin saling menjauh.
• Jika benda bermuatan positif didekatkan pada bola logam: elektron akan tertarik dari daun kaki menuju bola logam sehingga kedua daun elektroskop akan saling mendekat.
• Begitu juga untuk kondisi sebaliknya.

Baca Juga: Pengertian Voltemeter

Teori Elektroskop

Adapun untuk teori-teori dari elektroskop adalah sebagai berikut ini.

1. Tujuan Percobaan

Tujuan melakukan percobaan ini agar untuk dapat membuat, mengetahui konsep, cara kerja, dan dapat menggunakan elektroskop. Serta untuk mengetahui pada muatan penggaris plastic, ketika digosok di rambut.

2. Dasar Teori

Elektroskop merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengetahui muatan listrik pada sebuah benda.

Tidak hanya itu saja, elektroskop sendiri juga dapat digunakan untuk mengetahui jenis muatan pada suatu benda. Elektroskop bekerja berdasarkan prinsip induksi listrik.

Dengan menggosok, suatu benda maka akan memperoleh muatan listrik. Selain itu muatan listrik juga dapat diperoleh dengan cara menyentuhkan benda yang Non bermuatan dengan benda yang bermuatan.

Baca Juga: 7 Template Sertifikat Keren dan Resmi

3. Induksi Listrik

Induksi listrik merupakan sebuah peristiwa pemisahan muatan listrik pada suatu benda yang netral, jika benda tersebut didekati dengan benda yang memiliki muatan listrik.

Maka pada daun elektroskop akan berubah mengembang [apabila benda tersebut memiliki muatan listrik] dan begitu pula sebaliknya [tidak berubah].

• Alat dan Bahan
• Botol kaca bekas
• Alluminium foil
• Kawat tembaga ± 15 cm
• Amplas
• Gabus
• Penggaris plastik
• Kertas
• Gunting

Baca Juga: Inspirasi 12 Hiasan Dinding dari Barang Bekas

4. Langkah Kerja

• Ambil kertas
• Potong kertas tersebut menjadi kecil kecil
• Masukkan kertas tersebut ke dalam botol
• Ambil Aluminium secukupnya.
• Potong Alluminium foil dengan ukuran ±5 cm x 5 cm.
• Amplas kawat tembaga dan tekuk salah satu ujung kawat tembaga hingga berbentuk seperti setengah lingkaran atau seperti huruf U.
• Letakkan potongan Aluminium foil pada ujung kawat tembaga yang telah ditekuk lalu lipat Aluminium foil tersebut.
• Masukkan kawat tembaga yang telah diberi Aluminium foil ke dalam botol
• Tutup botol tersebut dengan gabus
• Buat Alluminium foil seperti bola dan tancapkan pada ujung tembaga yang diluar botol.
• Gosokkan penggaris plastik pada rambut dan dekatkan pada aluminium foil yang telah dibentuk seperti bola tadi, dan amati apa yang terjadi, apakah aluminium foil di dalam botol diam/bergerak membuka [mekar] dan bagaimana kertas di dalam botol tersebut, diam/bergerak.

Baca Juga: Rumah Banyak Semut Merah Pertanda Apa?

Kesimpulan

Dari seluruh penjelasan dan percobaan yang telah kita bahas, dapat disimpulkan bahwa kita telah dapat membuat elektroskop dengan benar karena hasil percobaanya sesuai dengan dasar teori.

Konsep dari elektroskop ini adalah induksi listrik serta hubungan tolak-menolak. Atau akan dapat tarik-menarik apabila pada muatan sejenis.

Cara kerja elektroskop adalah dengan mendekatkan benda yang akan dideteksi apakah bermuatan atau tidak pada ujung elektroskop kita dapat melihat perubahan posisi daun elektroskop.

Jika tetap menguncup maka benda tidak memiliki muatan, dan jika mekar atau membuka maka benda memiliki muatan. 

Demikian pembahasan artikel kali ini mengulas tentang cara kerja elektroskop, pengertian, teori, manfaat serta lengkap dengan penjelasanya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan Terima Kasih.

Baca Juga: Nomor Pusat Pesan Telkomsel dan Cara Settingnya

 ————————————— 

Temukan pilihan rumah terlengkap di Aplikasi Pinhome. Dapatkan properti idaman melalui program NUP untuk akses eksklusif. Untuk kamu agen properti independen atau agen kantor properti bergabunglah menjadi rekan agen properti bersama kami dan iklankan properti kamu di sini. 

Kamu juga bisa belajar lebih lanjut mengenai properti di Property Academy by Pinhome. Gabung menjadi Rekan Jasa Pinhome melalui aplikasi Rekan Pinhome di App Store atau Google Play Store sekarang!

Hanya di Pinhome.id yang memberikan kemudahan dalam membeli properti. Pinhome – PINtar jual beli sewa properti.

Video yang berhubungan