Pengertian Listrik Statis

Listrik Statis

a)   Pengertian Listrik Statis

Listrik statis adalah listrik dimana muatannya tidak bergerak. Muatan listrik bisa negatif atau positif. Semua zat terbentuk dari atom-atom. Setiap atom mempunyai inti atom yang terdiri dari proton dan elektron yang mengelilinginya. Proton mempunyai muatan listrik positif, dan elektron mempunyai muatan listrik negatif. Suatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom berasal dari kataatomos, yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi.

b)   Memahami Konsep Dasar Gaya Listrik & Medan Listrik

Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik.

Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik timbul karena adanya elektron yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Benda yang kekurangan elektron dikatakan bermuatan positif, sedangkan benda yang kelebihan elektron dikatakan bermuatan negatif. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda.

Sifat muatan listrik :

1.     Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain

2.     dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain.

Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.

Penyebab adanya gaya listrik yaitu medan listrik. Dimana yang di maksud medan listrik adalah daerah disekitar muatan listrik sumber dimana muatan listrik yang lainnya di daerah ini akan mengalami gaya listrik atau (gaya coulomb).

sifat-sifat dari garis gaya medan listrik maka kita akanmen dapatkan tiga karakteristik garis-garis gaya medan tersebut sebagai berikut.

1.      Garis gaya medan listrik tidak pernah berpotongan satu dengan yang lainnya.

2.      Garis-garis gaya medan listrik selalu mengarah radial ke luar menjauhi muatan positif dan ke dalam menuju muatan negatif.

3.       Tempat dimana garis-garis gaya medan listrik rapat menunjukkan medanlistrik yang kuat sebaliknya tempat dimana garis-garis gaya medan listrik merenggang menunjukkan medan listrik yang lemah.

Untuk menghitung kuat medan listrik digunakan persamaan :

E= F

      Q

E    = Kuat medan listrik (N/C)

F    = Gaya coulomb (N)

Q    = muatan listrik (C)

Sifat-sifat garis gaya listrik

1.     Garis gaya listrik berasal dari muatan positif menuju muatan negatif

2.     Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan

3.     Semakin rapat garis gaya listrik,  semakin kuat medan listriknya

c)   Memahami konsep dasar energi potensial listrik dan potensial listrik.

Ø  Energi Potensial Listrik

Penjelasan mengenai energi potensial listrik serupa dengan penjelasan mengenai energi potensial akibat adanya medan gravitasi. Energy potensial listrik akan timbul jika subuah muatan  uji didekatkan pada sebuah muatan. Besarnya energy potensial yang timbul pada muatan sebanding dengan usaha yang diperlukan untuk melawan gaya Coulomb. Perubahan energy potensial yang terjadi sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya coulomb untuk berpindah dan dapat dinyatakan dengan persamaan.

Dua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. 

Ø  Potensial Listrik

              Potensi listrik adalah besaran skalar (tidak memiliki arah) sehingga potensial listrik total di suatu listrik akibat beberapa muatan lainnya merupakan penjumlahan aljabar biasa dari potensial listrik setiap muatan tersebut.

Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah

v = w : q'

Dari persamaan di atas tampak bahwa potensial listrik dapat dinyatakan dalam bentuk kuat medan listrik, yaitu

V = E r

d)   Menjelaskan Cara Kerja Kapasitor dengan Menerapkan Konsep Medan Listrik & Potensial Listrik

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen listrik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Pada perinsipnya, kapasitor terdiri atas dua permukaan konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan isolator sehingga kedua permukaan konduktor tersebut memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik.

Kapasitor, juga dikenal sebagai condensers, adalah komponen listrik yang dapat Anda temukan di sebagian besar peralatan, komponen dan perangkat yang membutuhkan dan memerlukan energi untuk menjalankan dan untuk sementara menyimpan dan mengatur energi dalam sirkuit perangkat atau alat. Kapasitor ini sering menampilkan dielektrik antara konduktor atau polos tua, run-of-the-mill isolasi. Seperti sumber daya, kapasitor fitur baik positif dan negatif terminal yang membantu listrik perjalanan di mana kapasitor berada dalam. Kapasitor juga membantu mengatur jumlah energi dalam alat atau perangkat. Ini adalah salah satu fungsi penting kapasitor seperti itu membuat benar listrik di perangkat atau alat pada satu waktu, mencegah electricals dari wajan. Mayoritas yang baik kapasitor dibangun dari logam atau polisilikon.Kapasitor yang terbaik dihadiri untuk listrik. Karena mereka dapat menjadi sangat berbahaya di tangan seorang amatir, Anda berurusan dengan listrik di sini. Kecuali Anda seorang insinyur elektronik bersertifikat, yang terbaik yang Anda tidak monkey sekitar dengan kapasitor dalam peralatan Anda atau perangkat atau yang lain Anda bisa listrik atau dapat menyebabkan api listrik.Dengan tujuan untuk instruksi,

Berikut adalah beberapa cara yang kapasitor yang digunakan dalam rangkaian elektronik.

• Biaya kapasitas.Dalam kapasitor, elektron perjalanan dari positif untuk positif dan negatif untuk negatif. Elektroda ini menempatkan muatan listrik dalam kapasitor Anda dan meningkatkan hingga mencapai batas isolasi di kapasitor. Hal ini terus berlanjut sampai kapasitor Anda mencapai kapasitas dielektrik dan mencapai muatan penuh.
• Mengatur tegangan.Kebanyakan papan sirkuit sensitif terhadap perubahan dalam intensitas arus listrik yang adalah mengapa kapasitor penting untuk peralatan listrik. Kondensator adalah banyak seperti regulator tegangan cara bekerja dengan komputer Anda. Untuk mencegah sirkuit atau electricals menggoreng, kapasitor menyimpan muatan listrik konstan. Untuk alasan ini arus searah (DC) tegangan doesnt harus melalui kapasitor karena mereka selalu konstan. Sebaliknya berlaku untuk Alternating Current (AC) karena listrik yang mengalir sering perubahan arah atau membalikkan polaritas. Karena yang konstan membalik polaritas, AC saat ini memiliki untuk pergi melalui kapasitor sebelum pindah.

e)   Menjelaskan Fungsi & Manfaat Kapasitor pada Perangkat Elektronik

Pada pembahasan sebelumnya, telah dipelajari sebelumnya bahwa pada dua buah benda yang    bermuatan tidak sejenis akan terdapat gaya elektrostatis yang tarik-menarik.

Fungsi & manfaat kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik & rangkaian elektronika, yaitu:

1.      Untuk menyimpan muatan listrik dan energi listrik;

2.      Untuk memiliki frekuensi pemancar pada pesawat radio;

3.      Sebagai perata tegangan dalam catu daya ( power supply);

4.      Untuk menghilangkan percikan api pada sistem pengapian mobil.

5.  Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan   tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

6.  Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.

7.  Kapasitor sebagai penggeser fasa,

8.  Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscillator,

9.  Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

     f)  Kapasitas Kapasitor

Kemampuan kapasitor untuk memperoleh dan menyimpan muatan listrik disebut kapasitor atau kapasitansi. Satuan kapasitas kapasitor adalah farad (f). Kapasitas suatu kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua pelat konduktornya. Suatu kapasitor memiliki kasitansi satu farad apabila beda potensial sebesar satu volt menghasilkan muatan sebesar satu coulomb pada kapasitor tersebut.