Listrik Statis

Listrik Statis Dan Muatan

Di dunia nyata petir adalah peristiwa alam yang sangat ditakuti oleh banyak orang. Selain karena kilauannya, petir juga memiliki suara yang dahsyat. Di sisi lain, petir juga sangat berbahaya karena jika seseorang tersambar petir, maka badannya akan terbakar. Aduh... kok serem banget ya, Sobat?! Nggak heran kan kalau ada banyak orang yang takut petir.

Sobat Pintar, petir terjadi karena gesekan antar awan yang melahirkan elektron-elektron bebas. Nah, petir adalah salah satu peristiwa yang berkaitan dengan listrik statis.

Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis). Listrik statis timbul karena benda-benda yang beraliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik. Dengan kata lain, benda tersebut dapat menghasilkan proton dan elektron tanpa menggunakan pembangkit listrik.

Muatan listrik muncul karena adanya perpindahan elektron dari satu benda ke benda lain. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Jika dua benda bermuatan listrik yang sejenis, misalnya positif (+) dengan positif (+) atau negatif (-) dengan negatif (-) maka benda tersebut akan saling tolak menolak. Jika dua benda bermuatan tidak sejenis, yaitu positif (+) dengan negatif (-) maka kedua benda tersebut akan saling tarik menarik. Muatan listrik diberi simbol Q, dan satuannya adalah Coulomb (C).

Peristiwa tolak menolak atau tarik menarik benda disebut interaksi elektrostatik atau interaksi muatan-muatan listrik diam (tidak mengalir).

Hukum Gauss

Medan listrik divisualisasikan dengan menggunakan garis khayal medan listrik. Garis-garis medan listrik adalah garis bersambungan yang selalu mengarah menuju massa sumber medan listrik. Semakin banyak garis-garis medan listrik, maka semakin kuat medan listriknya.

Hukum Gauss menjelaskan tentang jumlah garis-garis gaya listrik (fluks listrik) yang menembus suatu permukaan tertutup, sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup dibagi dengan pemitivitas udara.

Kapasitor Keping Sejajar

Kapasitor adalah salah satu komponen elektronik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor keping sejajar, seperti yang digunakan pada layar sentuh kapasitif, terdiri dari dua lapisan konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik isolator. Kapasitor ini bekerja berdasarkan prinsip kapasitansi, yang merupakan kemampuan untuk menyimpan muatan listrik.

Rumus Kapasitansi Kapasitor:

Di mana:
C adalah kapasitansi kapasitor (farad)
permitivitas bahan atau permitivitas medium
A adalah luas penampang keping (meter persegi)
d adalah jarak antar keping (meter)

Ketika kapasitor keping sejajar telah terisi muatan hingga mencapai tegangan sumber, energi listrik tersimpan di dalamnya. Energi yang tersimpan E dapat dihitung dengan rumus:

Di mana:
E adalah energi yang tersimpan (joule)
C adalah kapasitansi kapasitor (farad)
V adalah tegangan sumber (volt)