Rangkuman Materi Listrik Statis Kelas 9 SMP

Listrik statis adalah listrik yang muncul hanya sementara karena adanya perpindahan muatan listrik (elektron bebas). Listrik statis tidak dipengaruhi gerakan atau aliran muatan listrik. Contohnya petir

Sifat-sifat muatan listrik

Muatan listrik dapat saling berinteraksi secara:

• Tolak-menolak apabila muatan sejenis
• Tarik-menarik apabila muatan berbeda
• Induksi karena muatan listrik dapat berpindah dari satu benda ke benda lain

Pemuatan Listrik

Tiga cara proses pemuatan listrik diantaranya:

1. Menggosok, dilakukan dengan menggosokkan dua benda dalam satu arah. Disebut juga metode gesekan. Contohnya: benda berbahan plastik akan bermuatan negatif jika digosokkan pada kain wol.
2. Induksi, dilakukan untuk memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar dengan cara mendekatkan benda lain yang bermuatan listrik pada penghantar tersebut. Dengan cara ini muatan listrik yang dihasilkan akan berbeda jenis dengan muatan listrik pada benda yang digunakan untuk menginduksi. Contohnya pemisahan muatan listrik pada elektroskop yang didekati oleh mistar plastik yang telah digosokkan pada kain wol.
3. Konduksi, dilakukan pada benda yang terbuat dari bahan-bahan tertentu. Metode ini agar menghasilkan muatan listrik kedua benda harus mengalami kontak langsung agar sejumlah elektron mengalir dari satu benda ke benda yang lainnya.

Alat yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan muatan listrik pada suatu benda adalah elektroskop. Salah satu yang sering digunakan adalah elektroskop daun dimana bagian pentingnya adalah ujung bawah berbentuk pipih. Ujung atas berbentuk cakram atau bola yang berfungsi sebagai penghantar muatan dan kotak kaca.

Hukum Coloumb

Menurut hukum Coloumb:

“ Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan listrik itu. “

Keterangan:

F = gaya Coulomb (N)

Q₁ = muatan 1 (C )

Q₂ = muatan 2 (C )

r = jarak kedua muatan (m)

k = tetapan/konstanta

Listrik statis dalam kehidupan sehari-hari

1. Petir, peristiwa ini diakibatkan keluarnya muatan-muatan listrik dari awan. Dapat terjadi jika ada dua wan bermuatan listrik sangat besar dan berbeda jenis yang bergerak saling mendekati
2. Pengecatan mobil, pengecatan mobil menggunakan penyemprotan cat elektrostatis agar diperoleh hasil yang maksimal.
3. Mesin foto copy, proses fotokopi menggunakan sifat unik logam selenium. Selenium akan menjadi konduktor jika dikenai cahaya dan akan menjadi isolator jika dalam keadaan gelap.

Contoh Soal & Pembahasan Listrik Statis Kelas IX Tingkat SMP

1. 1,35 x 10^-4 N
2. 1,55 x 10^-4 N
3. 1,75 x 10^-4 N
4. 1,85 x 10^-4 N

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Q₁ = 4 x 10^-9 C
Q₂ = 6 x 10^-9 C
r = 4 cm = 0,04 m
k = 9 x 10⁹ 
Menentukan besar gaya tolak menolaknya

Jawaban A

1. 1,23 x 10^-6 C
2. 2,47 x 10^-6 C
3. 3,37 x 10^-6 C
4. 4,23 x 10^-6 C

PEMBAHASAN :
Diketahui:
r = 8 cm = 0,08 m
F = 16 N
Q = Q₁ = Q₂
k = 9 x 10⁹
Menentukan muatan listrik



Jawaban C

1. Menggosok, induksi, dan arus listrik
2. Menggosok, konduksi, dan arus listrik
3. Menjauhkan, induksi, dan arus listrik
4. Menggosok, induksi, dan medan magnet

PEMBAHASAN :
Cara membuat muatan listrik bisa dilakukan dengan tiga cara:

1. Menggosok, dilakukan dengan menggosokkan dua benda dalam satu arah. Disebut juga metode gesekan.
2. Induksi, dilakukan untuk memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar dengan cara mendekatkan benda lain yang bermuatan listrik pada penghantar tersebut.
3. Konduksi atau arus listrik. Dilakukan pada benda yang terbuat dari bahan-bahan tertentu. metode ini kedua benda harus mengalami kontak langsung agar sejumlah elektron mengalir dari satu benda ke benda yang lainnya.

Maka jawaban yang tepat adalah A
Jawaban A

1. Besi, kayu, plastik
2. Seng, Karet, aluminium
3. Besi, emas, perak
4. Plastik, kayu, karet

PEMBAHASAN :
Isolator merupakan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik karena tidak bisa mengalirkan sejumlah elektron secara bebas. Bahan yang termasuk isolator adalah plastik, kayu dan karet
Jawaban D

1. Makin besar
2. Makin kecil
3. Tidak memiliki gaya listrik
4. Tetap

PEMBAHASAN :
Hubungan gaya listrik dan jarak antar dua muatan dijelaskan melalui hukum Coloumb. Secara matematis ditulis sebagai berikut:

Dari persamaan tersebut hubungan gaya listrik (F) dengan jarak antar muatan (r) adalah berbanding terbalik. Artinya jika jarak diperkecil maka gaya listriknya makin besar.
Jawaban A

1. Toner
2. Drum
3. Selenium
4. Lensa kaca

PEMBAHASAN :
Mesin fotokopi memanfaatkan konsep listrik statis juga memanfaatkan konsep optik. Proses fotokopi menggunakan logam selenium yanga akan menjadi konduktor jika dikenai cahaya dan menjadi isolator jika berada dalam keadaan gelap.
Jawaban C

1. Petir
2. Mesin fotokopi
3. Pengecatan mobil
4. Pengelasan pagar

PEMBAHASAN :
Peristiwa listrik statis terdapat pada peristiwa berikut:

1. Petir, peristiwa lepasnya muatan listrik statis yang terjadi secara alamiah dan dramatis. Diakibatkan keluarnya muatan-muatan listrik dari awan.
2. Pengecatan mobil denganmetode elektrostatis, pada proses ini butiran cat akan bermuatan listrik ketika bergesekan dengan mulut penyemprot. Sedangkan badan mobil selama penyemprotan ditanahkan.
3. Mesin fotokopi, Mesin fotokopi memanfaatkan konsep listrik statis juga memanfaatkan konsep optik. Proses fotokopi menggunakan logam selenium yanga akan menjadi konduktor jika dikenai cahaya dan menjadi isolator jika berada dalam keadaan gelap.

Jawaban D

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Q₁ = 2 x 10^-9 C
Q₂ = 6 x 10^-9 C
F= 10 N
k = 9 x 10⁹
Menentukan jarak antara kedua muatan



Jawaban D

PEMBAHASAN 
Diketahui:
r₁ = a meter
r₂ = 2a meter
F₁ = F
Menentukan gaya listrik saat r = 2a meter menggunakan perbandingan

Karena k dan Q sama maka rumusnya menjadi



Jawaban B

1. elektroforesis
2. mikroskop
3. elektroskop
4. elektrolisis

PEMBAHASAN :
Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik pada suatu benda disebut elektroskop. Jenis elektroskop yang sering digunakan adalah elektroskop daun.
Jawaban C

1. Baterei pada lampu senter
2. Listrik yang mengalir pada bel listrik
3. Listrik pada penggaris plastik yang digosokkan ke rambut
4. Menyalakan televisi

PEMBAHASAN :
Listrik statis muatan-muatan di dalamnya diam atau tidak bergerak, perpindahan aliran atau arus listriknya sangat terbatas dan terjadi karena adanya dua benda yang saling bergesekan. Contohnya gesekan antar awan menimbulkan terjadinya petir dan penggaris plastik menjadi bermuatan listrik karena digosokkan ke rambut.
Jawaban C

1. Konduktor
2. Penggosokkan
3. Konduksi
4. Induksi

PEMBAHASAN :
Membuat perpindahan muatan pada listrik statis, sebagai berikut:

1. Penggosokkan
2. Konduksi  (didekatkan tanpa menyentuh)
3. Induksi (memisahkan muatan listrik dalam penghantar)

Jawaban A

1. Menghidupkan lampu
2. Baterei untuk menyalakan mainan
3. Mendinginkan ruangan dengan AC
4. Penggunaan printer laser

PEMBAHASAN :
Manfaat listrik statis dalam kehidupan sehari-hari, sebagai berikut:

1. Cat semprot: butiran cairan dari aerosol akan menjadi muatan dan dapat tertarik ke badan benda yang diberi muatan.
2. Printer laser: bagian laser yang bersinar akan melintasi permukaan yang tidak bermuatan dan menggambar pada kertas yang bermuatan negatif.
3. Penangkal petir: lompatan elektron dari awan mengalir melalui penangkal petir dan masuk ke tanah.

Jawaban D

1. 0,5 . 10^-5 C
2. 0,6 . 10^-5 C
3. 0,7 . 10^-5 C
4. 0,8 . 10^-5 C

PEMBAHASAN :
Diketahui:
C = 6 . 10^-7 F
V = 10 Volt
Maka muatan yang tersimpan dalam kapasitor dapat dihitung sebagai berikut:

Q = C . V
Q = 6 . 10^-7  . 10
Q = 0,6 . 10^-5 C

Jawaban B

1. Tembaga
2. Perak
3. Karet
4. Alumunium

PEMBAHASAN :
Bahan yang tidak bisa atau susah menghantarkan listrik disebut isolator, contohnya karet, plastik, dll. Sedangkan bahan yang mudah menghantarkan listrik disebut konduktor, contohnya perak, alumunium, tembaga, dll.

Jawaban C