Muatan Listrik
Apakah yang kamu ketahui tentang muatan listrik? Apakah muatan listrik dibentuk dari listrik statis? Apa betul listrik itu bermuatan? Bagaimana cara mengetahui bahwa listrik bermuatan?Pengertian Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik.
Contoh Benda Yang Bermmuatan Listrik
Jika kamu mengamati potongan-potongan kertas tisu yang mula-mula diam di atas meja kemudian meloncat dan akhirnya menempel pada plastik yang telah digosok.
Gejala ini dapat pula kamu amati jika kamu menggosok- gosokkan sisir pada rambut kering, ternyata sisir tersebut dapat menarik potongan-potongan kertas. Gejala serupa terjadi pada saat kamu menyetrika baju dari kain nilon, ternyata baju-baju tersebut menjadi lengket satu dengan lain.
Pada berbagai peristiwa tersebut kamu mengamati bahwa benda-benda tersebut menjadi “bermuatan listrik”.
Seperti yang telah kamu pelajari tentang teori atom, setiap benda terdiri atas atom-atom. Model atom yang sekarang dikenal adalah model atom hasil penyelidikan dan teori-teori yang dikemukakan oleh E. Ruther ford (1871-1937), Niels Bohr (1885-1962), dan ahli fisika lain dari berbagai negara.
 |
| Gambar Atom |
Elektron bermuatan negatif mengelilingi inti atom. Suatu atom dikatakan netral jika jumlah muatan positif (jumlah proton) sama dengan jumlah muatan negatif (jumlah elektron).
Atom akan bermuatan negatif jika atom tersebut mendapatkan kelebihan elektron. Atom akan bermuatan positif jika atom tersebut kekurangan elektron. Perhatikan
Atom Helium memiliki inti yang terdiri atas 2 proton dan 2 neutron serta dikeliling 2 elektron. Atom bermuatan negatif jika atom tersebut mendapatkan tambahan elektron.
Atom Hidrogen yang netral terdiri atas 1 elektron, namun atom tersebut mendapatkan tambahan 1 elektron, sehingga bermuatan negatif. Atom bermuatan positif jika atom tersebut kekurangan elektron. Atom Litium yang netral memiliki 3 elektron, namun atom tersebut kehilangan 1 elektron sehingga bermuatan positif.
Sekarang bayangkan plastik transparansi dengannya kita akan menghasilkan sebuah muatan listrik dari pelastik tersebut. Mula-mula plastik tersebut bersifat netral.
Pada saat plastik tersebut digosok dengan kain, sebagian elektron di kain berpindah menuju plastik. Plastik tersebut sekarang tidak lagi netral, namun bermuatan negatif, dan dapat menarik potongan-potongan kertas.
Apa yang terjadi pada kain?Sebenarnya kain tersebut tidak lagi netral, namun bermuatan positif. Mengapa? Hal tersebut terjadi karena sebagian elektron-elektron pada kain berpindah menuju plastik.
Jika kamu menggosokan pelastik tersebut, ternyata kamu dapat menghasilkan kumpulan muatan listrik pada plastik, dengan cara menggosok. Kumpulan muatan listrik pada suatu benda disebut listrik statis.
Interaksi antara benda-benda bermuatan listrik
Berdasarkan teori atom, kamu mendapatkan pemahaman bahwa muatan listrik tidak hanya satu jenis, melainkan dua jenis, yaitu muatan positif dan muatan negatif.kamu dapat mengamati bahwa jika dua penggaris plastik yang telah digosok dengan kain wool saling didekatkan, ternyata penggaris plastik tersebut saling tolak-menolak.
Gejala serupa dapat kamu amati, jika dua batang kaca yang telah digosok dengan kain sutera didekatkan, ternyata juga saling tolak-menolak.
Kamu dapat dengan mudah menyatakan, karena kedua penggaris plastik tersebut digosok dengan kain yang serupa, tentu saja muatan yang terdapat pada penggaris plastik tersebut sejenis.
Demikian juga halnya dengan kedua batang kaca, pastilah memiliki muatan sejenis karena digosok dengan benda yang serupa.
Hasil pengamatanmu ternyata menunjukkan bahwa benda-benda yang bermuatan listrik sejenis akan tolak-menolak, atau dapat disimpulkan lebih lanjut muatan listrik sejenis tolak-menolak.
(a) Muatan sejenis tolak menolak (b) Muatan tak sejenis akan tarik menarik
Bagaimana hasil ini jika dikaitkan dengan keberadaan atom-atom penyusun penggaris plastik dan batang kaca? Ketika penggaris plastik tersebut digosok dengan kain wool, elektron-elektron dari kain wool berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut bermuatan listrik negatif.
Sebaliknya, ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca bermuatan positif. Akibatnya, antara penggaris plastik dengan batang kaca terjadi tarik-menarik.
Konduktor dan isolator
Bayangkan, kita memiliki dua buah bola logam. Salah satu bola dimuati, sedangkan bola yang lain netral.Selanjutnya kita tempatkan paku besi, sehingga paku menyentuh kedua bola itu. Ternyata kita mendapatkan, bola kedua dengan cepat menjadi bermuatan. Hal ini disebabkan sebagian muatan listrik pada bola pertama berpindah menuju bola kedua melalui paku besi.
Namun seandainya kita tidak menggunakan paku besi, tetapi kayu, ternyata bola kedua tetap netral, artinya muatan listrik pada bola pertama tidak berpindah menuju bola kedua.
Kamu dapat menggunakan tespen untuk mengetahui apakah bola logam tersebut bermuatan listrik.
Benda-benda yang berperilaku seperti paku besi digolongkan sebagai konduktor listrik, yaitu benda-benda yang dapat menghantarkan listrik.
Pengertian konduktor adalah zat yang dapat menghantarkan arus listrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. Karena sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor.Pengertian isolator
Sebaliknya, benda-benda yang berperilaku seperti kayu digolongkan sebagai isolator listrik.
Isolator adalah benda-benda yang tidak dapat menghantarkan listrik
Dapatkah kamu memberikan contoh lain konduktor dan isolator listrik? Selain bersifat konduktor dan isolator, ada bendabenda yang bersifat di antara kategori tersebut. Misalnya silikon, germanium, dan arsen. Benda-benda ini termasuk dalam kategori semi-konduktor.
