Listrik statis adalah jenis listrik yang tidak mengalir, tetapi bisa membuat benda-benda saling tarik-menarik atau tolak-menolak. Bayangkan kalau kamu menggosok balon di rambutmu — balon itu bisa menempel di dinding atau menarik potongan kertas kecil. Itu karena balonmu punya listrik statis, yang artinya balon punya “daya tarik” karena gesekan tadi. Tapi listrik ini tidak seperti listrik di rumah yang bisa menyalakan lampu atau mainan, ya, karena listrik statis hanya ada untuk sementara dan tidak mengalir ke mana-mana.
Sedangkan listrik dinamis adalah jenis listrik yang mengalir dari satu tempat ke tempat lain, seperti air yang mengalir di selang. Listrik ini yang membuat lampu bisa menyala dan mainan bisa bergerak. Bayangkan ada kabel seperti jalan kecil yang dilewati listrik. Listrik ini terus mengalir di dalam kabel, membawa energi dari baterai atau colokan listrik di dinding ke lampu atau mainan, sehingga bisa menyala dan berfungsi. Jadi, listrik dinamis adalah listrik yang “bergerak” atau “mengalir” untuk membantu alat-alat bekerja!Ingin tahu lebih jauh? Yuk baca materi berikut ini.
Listrik Statis dan Dinamis
A. Pengertian Listrik Statis
Listrik statis adalah listrik yang muatan-muatannya tidak mengalir atau bergerak. Listrik statis terbentuk dari pergerakan elektron di permukaan benda yang berpindah karena gesekan atau kontak langsung dengan benda lain.
1. Pembentukan Listrik Statis
Listrik statis biasanya terbentuk ketika dua benda berbeda digosokkan atau saling bersentuhan. Misalnya, jika kita menggosokkan penggaris plastik pada rambut kering, penggaris akan memiliki muatan listrik yang dapat menarik benda-benda kecil seperti kertas. Proses ini disebut sebagai induksi listrik.
2. Sifat Muatan Listrik
Muatan listrik dibagi menjadi dua jenis:
- Muatan positif (+)
- Muatan negatif (-)
Hukum Coulomb menyatakan bahwa muatan yang sama akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berbeda akan tarik-menarik.
B. Pengertian Listrik Dinamis
Listrik dinamis adalah aliran muatan listrik dari satu titik ke titik lain yang mengalir terus-menerus melalui suatu penghantar. Contoh sederhana dari listrik dinamis adalah arus listrik yang mengalir dalam kabel untuk menyalakan lampu atau peralatan listrik lainnya.
1. Arus Listrik
Arus listrik adalah aliran muatan listrik dalam suatu penghantar. Arah arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif pada sumber listrik, meskipun sebenarnya elektron mengalir sebaliknya.
2. Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik (I) adalah jumlah muatan yang mengalir melalui suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu. Kuat arus listrik dinyatakan dalam ampere (A).
Di mana:
- (I) = Kuat arus listrik (A)
- (Q) = Muatan listrik (Coulomb)
- (t) = Waktu (detik)
3. Tegangan Listrik
Tegangan listrik adalah beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V).
Di mana:
- (V) = Tegangan (Volt)
- (I) = Kuat arus listrik (Ampere)
- (R) = Hambatan (Ohm)
4. Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah perlawanan suatu bahan terhadap aliran listrik. Hambatan listrik dinyatakan dalam ohm (Ω).
Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan listrik berbanding lurus dengan hasil kali arus dan hambatan dalam rangkaian listrik.
C. Hukum dan Konsep dalam Listrik
- Hukum Coulomb
Muatan listrik sebanding dengan jarak antar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak tersebut. - Hukum Ohm
Hukum ini menyatakan bahwa besar tegangan listrik dalam rangkaian berbanding lurus dengan kuat arus listrik dan hambatan. - Hukum Kirchhoff
Untuk titik cabang dalam suatu rangkaian listrik, jumlah arus masuk sama dengan jumlah arus keluar.
D. Alat-alat dalam Listrik Dinamis
- Ammeter untuk mengukur kuat arus.
- Voltmeter untuk mengukur tegangan.
- Ohmmeter untuk mengukur hambatan.
- AVO meter alat ukur listrik yang termasuk di dalamnya ada Amperemeter, Volt meter, dan ohmmeter
E. Contoh Soal
Soal 1
Sebuah bola plastik digosok dengan kain wol. Setelah digosok, bola plastik memiliki muatan negatif. Mengapa hal ini terjadi?
- A. Elektron berpindah dari kain wol ke bola plastik
- B. Elektron berpindah dari bola plastik ke kain wol
- C. Proton berpindah dari kain wol ke bola plastik
- D. Proton berpindah dari bola plastik ke kain wol
Jawaban: A. Elektron berpindah dari kain wol ke bola plastik
Pembahasan: Karena elektron berpindah dari kain wol ke bola plastik, maka bola plastik menjadi bermuatan negatif.
Soal 2
Jika sebuah rangkaian listrik memiliki tegangan 12 Volt dan hambatan 4 Ohm, berapakah kuat arus yang mengalir?
- A. 3 A
- B. 4 A
- C. 6 A
- D. 8 A
Jawaban: A. 3 A
Pembahasan: Menggunakan rumus (I = \frac{V}{R}), kita dapatkan (I = \frac{12}{4} = 3) Ampere.
Soal 3
Apa yang terjadi jika muatan positif didekatkan dengan muatan negatif?
- A. Keduanya akan tolak-menolak
- B. Keduanya akan tarik-menarik
- C. Tidak ada reaksi
- D. Hanya muatan negatif yang bergerak
Jawaban: B. Keduanya akan tarik-menarik
Pembahasan: Muatan yang berbeda jenis akan tarik-menarik sesuai dengan prinsip dasar listrik statis.
Soal 4
Jika jumlah muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar adalah 30 Coulomb dalam waktu 5 detik, berapakah kuat arusnya?
- A. 5 A
- B. 6 A
- C. 7 A
- D. 8 A
Jawaban: B. 6 A
Pembahasan: Menggunakan rumus (I = \frac{Q}{t}), kita dapatkan (I = \frac{30}{5} = 6) Ampere.
Soal 5
Apabila dua benda bermuatan didekatkan dan keduanya saling tolak-menolak, maka kedua benda tersebut memiliki muatan:
- A. Sama
- B. Berbeda
- C. Netral
- D. Tidak dapat ditentukan
Jawaban: A. Sama
Pembahasan: Benda yang bermuatan sama akan saling tolak-menolak.
