Manfaat Listrik Statis

Listrik tidak aktif merupakan kenyataan fisika nan bisa menunjukkan adanya hubungan antara benda-benda nan bermuatan listrik. Muatan listrik nan dimiliki masing-masing benda itu dapat bermuatan positif maupun negatif. Contoh dari kenyataan listrik statis, yaitu batu ambar nan jika digosok-gosokkan dengan kain sutra akan menghasilkan muatan listrik. Hal ini dapat dibuktikan dengan cara batu ambar itu didekatkan dengan kertas-kertas kecil sehingga kertas-kertas itu akan bisa tertarik oleh batu ambar.

Suatu benda tersusun atas beberapa partikel atau zat. Partikel atau zat nan ukurannya paling kecil dan tak bisa dibagi-bagi lagi disebut atom. Dalam perkembangan ilmu pengetahuan, ternyata atom masih bisa dibagi-bagi lagi. Setiap atom tersusun atas inti atom dan elektron. Inti atom (nekleus) terdiri atas proton dan neutron.

Inti atom dikelilingi oleh elektron nan bergerak mengelilingi lintasan inti atom dan mendapat gaya tarik inti atom. Partikel nan bermuatan positif disebut proton, sedangkan partikel nan bermuatan negatif disebut elektron. Gaya ikat inti atom terhadap elektron berbeda, bergantung bahan. Karena hal tertentu, elektron dapat lepas dari lintasannya dan berpindah ke atom lain. Perpindahan elektron ini menyebabkan perubahan muatan suatu atom.

Berdasarkan hal tersebut, atom dibagi menjadi tiga macam, yaitu bermuatan negatif, bermuatan positif, dan netral. Atom dikatakan bermuatan negatif jika kelebihan elektron, sedangkan atom dikatakan bermuatan positif, jika kekurangan elektron. Sementara itu, atom dikatakan netral jika memiliki proton dan elektron dalam jumlah nan sama.

Muatan listrik tak dapat dilihat oleh mata, tetapi efeknya bisa dirasakan dan diamati gejalanya. Besar muatan listrik proton dan elektron ialah sama, tetapi jenisnya berbeda. Muatan positif (proton) ditandai dengan simbol positif (+). Sementara itu, muatan negatif (elektron) ditandai dengan simbol negatif (-).

Sudah diketahui jika atom ada nan memiliki muatan listrik ada juga nan netral. Demikian pula, dengan benda. Benda nan netral bisa berubah menjadi benda nan bermuatan listrik dengan cara menggosok-gosokkan benda dengan benda lain.

Contohnya, panggaris plastik nan asalnya tak memiliki muatan listrik (netral) dapt berubah menjadi penggaris plastik nan memiliki muatan listrik. Hal ini dilakukan dengan cara menggosokkan penggaris plastik dengan kain wol. Ketika penggaris digosok-gosokkan dengan kain wol, peristiwa tersebut mengakibatkan perpindahan elekton ke penggaris plastik sehingga penggaris memiliki muatan listrik.

Untuk membuktikan bahwa penggaris tersebut memiliki muatan listrik, bisa dilakukan dengan mendekatkan penggaris nan telah digosokkan dengan kain wol tersebut pada sobekan kertas. Amatilah nan terjadi, sobekan kertas tersebut akan naik atau tertarik menuju penggaris tersebut.

Pada peristiwa tersebut, telah terjadi perpindahan elektron dari kain wol menuju penggaris plastik. Penggaris plastik nan asalnya netral, akan bermuatan negatif sebab mendapat sejumlah elektron dari kain wol. Jadi, penggaris plastik kelebihan elektron. Perpindahan elektron pada kain wol menyebabkan kain wol kekurangan elektron sehingga kain wol bermuatan positif. Oleh sebab itu, penggaris plastik nan telah bermuatan listrik bisa menarik serpihan atau sobekan kertas kecil.

Gejala listrik tidak aktif dimanfaatkan dalam pelaksanaan sebagai berikut.

1. Generator Van de Graff menggunakan listrik tidak aktif buat menghasilkan tegangan tinggi mencapai 20 juta volt.
2. Mesin fotokopi menggunakan listrik statis.
3. Cat semprot menggunakan listrik statis.
4. Printer laser

***

Listrik tidak aktif merupakan salah satu materi pelajaran nan dipelajari di sekolahan. Anda tentu masih ingat apa itu listrik statis, bukan? Nah, bagi nan sedikit lupa tentang apa itu listrik statis, kali ini penulis akan membahas seputar listrik statis.

Listrik statis merupakan kenyataan fisika nan menunjukkan adanya hubungan dari benda-benda nan bermuatan listrik. Muatan listrik dari benda tersebut bisa bermuatan negatif maupun positif. Contoh dari kenyataan listrik tidak aktif antara lain batu ambar nan jika digosok-gosokkan dengan kain sutra, akan bermuatan listrik.

Hal tersebut bisa diketahui jika batu ambar didekatkan dengan kertas-kertas kecil, lalu kertas-kertas tersebut tertarik oleh batu ambar. Ya, contoh listrik tidak aktif sederhana bisa dilakukan dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh lain dari kenyataan listrik tidak aktif ialah petir. Petir merupakan pertunjukan loncatan listrik tidak aktif nan bisa dilihat. Petir terjadi ketika atau menjelang hujan turun. Petir merupakan loncatan muatan nan dapat menimbulkan listrik. Listrik nan ditimbulkan petir bersifat listrik statis.

Semua zat terdiri atas atom-atom. Setiap atom pun tersusun dari inti atom. Di dalam inti atom, terdapat proton dan inti atom nan dikelilingi oleh elektron-elektron. Proton memiliki muatan listrik positif. Sementara itu, elektron memiliki muatan listrik negatif.

Dalam ilmu fisika, muatan listrik statis terdiri atas dua macam, yakni listrik bermuatan positif dan listrik bermuatan negatif. Jika kedua mutan listrik tersebut didekatkan, akan terjadi peristiwa tarik-menarik. Akan tetapi, jika kedua muatan listrik nan sama atau homogen didekatkan, akan terjadi peristiwa tolak-menolak.

Seperti telah dijelaskan di atas, zat tersusun atas atom-atom. Nah, dalam listrik tidak aktif pun, atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda nan tak bisa dibagi lagi. Akan tetapi, seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, atom ternyata masih bisa dibagi-bagi lagi. Setiap atom tersusun dari inti atom dan elektron. Inti atom atau sering disebut nekleus terdiri atas proton dan elektron. Dalam listrik statis, massa proton lebih besar dibandingkan dengan massa elektron.

Pada listrik statis, gaya ikat inti atom terhadap elektron antara bahan satu dengan lain berbeda. Karena sesuatu hal, elektron dapat lepas dari lintasannya dan berpindah ke atom lain. Perpindahan elektron mengakibatkan perubahan muatan suatu atom. Berdasarkan hal tersebut, atom dikelompokkan menjadi tiga, yaitu atom bermuatan negatif, atom bermuatan positif, dan atom netral.

Atom disebut bermuatan negatif jika kelebihan elektron. Sementara itu, atom disebut bermuatan positif jika kekurangan elektron, dikatakan atom netral jika jumlah proton dan elektronnya sama. Muatan listrik tak bisa dilihat oleh mata, tetapi imbas dari mutan listrik tidak aktif bisa dirasakan dan diamati gejalanya.

Satuan muatan listrik statis ialah Coulomb. Hukum Coulomb menerangkan mengenai gaya listrik dalam ilmu fisika. Hukum Coulomb berbunyi, "Gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antar dua mutan listrik sebanding dengan besar muatan nan berinteraksi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jeda antara kedua mutan tersebut".

Induksi listrik tidak aktif termasuk kenyataan fisika. Induksi listrik terjadi jika suatu benda nan asalnya tak bermuatan listrik (netral) menjadi bermuatan listrik. Hal tersebut terjadi sebab adanya pengaruh dari gaya listrik atau dari benda nan bermuatan lain nan didekatkan pada benda tersebut.

Elektroskop ialah sebuah alat nan dapat dipakai buat mendeteksi muatan listrik statis. Elektroskop bekerja berdasarkan prinsip induksi listrik. Elektrometer merupakan elektroskop nan bisa mendeteksi muatan dan mengukur jumlah muatan listrik nan ada pada suatu benda. Sifat elektroskop pada listrik stastis seperti berikut ini.

1. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop netral, maka pada bagian kepala elektroskop berkumpul muatan negatif dan di bagian daunnya berkumpul muatan positif. Hal tersebut mengakibatkan daun elektroskop akan mengembang.

1. Jika benda nan bermuatan positif didekatkan pada sebuah benda bermuatan negatif, di bagian kepala elektroskop akan berkumpul muatan negatif dan di bagian daunnya tak ada muatan. Hal tersebut menyebabkan daun elektroskop akan menguncup.

1. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop positif, pada bagian kepala elektroskop tak ada muatan dan pada bagian daunnya berkumpul muatan positif. Hal ini mengakibatkan daun elektroskop akan mengembang.

Sebelum hujan turun, awan dalam keadaan netral, maksudnya jumlah proton dan elektron sama. Saat hujan turun, terjadi gesekan antara partikel-partikel di awan dengan udara sehingga gesekan tersebut menghasilkan awan nan bermuatan listrik statis. Proses divestasi muatan listrik nan ada di awan secara tiba-tiba akan menghasilkan bungan barah listrik nan dikenal dengan nama petir.

Orang nan pertama kali menyatakan bahwa petir termasuk listrik tidak aktif ialah Benjamin Franklin pada 1700. Saat menyelidikinya, Benjamin Franklin mengungkapkan bahwa listrik tidak aktif bisa bergerak cepat bergantung pada media mediator atau bahan tertentu. Selain itu, bentuk permukaan nan runcing pun akan lebih banyak menarik elektron dari pada permukaan datar.

Generator Van de Graff merupakan mesin pembangkit listrik nan biasa digunakan buat penelitian di laboratorium. Genertor ini bisa menghasilkan listrik statis. Meskipun sudah sporadis ditemui dalam kehidupan sehari-hari, segala hal tentang generator ini melalui uraian di bawah ini. Generator Van de Graff terdiri atas:

1. Dua ujung runcing nan ada di bagian atas dan bawah,
2. Sebuah silinder logam nan terdapat di bagian bawah,
3. Sebuah silinder politilen nan terdapat di bagian atas,
4. Sabuk karet nan menghubungkan kedua silinder, dan
5. Konduktor berongga berbentuk rongga.

Sistem kerja generator Van de Graff sama dengan cara menghasilkan listrik tidak aktif dengan cara menggosok (metode gesekan). Gesekan antara sabuk karet dengan silinder logam bagian bawah menimbulkan muatan listrik negatif pada sabuk karet.

Gesekan antara sabuk karet dengan silinder politilen bagian atas akan menghasilkan muatan listrik positif pada sabuk karet. Selanjutnya, gerakan sabuk karet ke atas membawa muatan negatif mengalir ke kubah melalui ujung runcing di bagian atas.

Lalu, elektron akan tersebar menuju permukaan kubah, sedangkan kubah bagian dalam tak ada elektron. Sementara itu, gerakan sabuk karet ke bawah membawa muatan positif. Muatan positif tersebut mengalir melalui ujung runcing bawah ke tanah buat dinetralkan.

Sementara silinder logam bawah dijalankan dengan motor listrik sehingga sabuk karet terus bergerak dan menghasilkan listrik bermuatan negatif mengalir ke kubah. Proses tersebut membuat muatan listrik nan besar pada kubah generator Van de Graff. Listrik statis nan dihasilkan generator ini bisa mencapai 20.000.000 volt.

Selain Generator van de Graff, kegunaan dari listrik tidak aktif pun diaplikasikan pada beberapa alat. Alat nan memanfaatkan listrik tidak aktif antara lain sebagai berikut.

1. Mesin Fotokopi, dan
2. Printer (pencetak laser).

Nah, itulah sedikit pembahasan tentang listrik statis. semoga bermanfaat bagi Anda dan dapat menambah pengetahuan.