PENGERTIAN, SIFAT-SIFAT, DAN JENIS-JENIS MUATAN LISTRIK

Pengertian Muatan Listrik

Muatan listrik adalah sifat (muatan dasar) yang dibawa oleh partikel dasar sehingga menyebabkan partikel dasar tersebut mengalami gaya tarik menarik dan tolak menolak. Muatan listrik ibarat udara yang tidak bisa dilihat, tetapi bisa dirasakan. Akibatnya, penelitian mengenai muatan listrik hanya bisa dilakukan berdasarkan efek reaksi yang diberikannya. Muatan listrik dari suatu partikel dasar bisa berjenis positif dan negatif. Jika dua benda memiliki muatan yang sama akan tolak menolak dan kedua benda tersebut akan tarik menarik jika muatannya berbeda jenis. Asal sobat hitung tahu, partikel dasar dan subatomik seperti elektron dan proton punya muatan listrik. Elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif.

Muatan listrik dari suatau benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektron yang dikandung benda tersebut.

  • Bila sebuah benda kelebihan elektron = kekurangan proton (Σ elektron > Σ Proton), maka benda tersebut bermuatan negatif
  • Bila benda kekurangan elektron = kelebihan proton (Σ elektron < Σ Proton), maka benda tersebut bermuatan positif
  • Jika jumlah elektron = jumlah Σ proton = Σ elektron maka benda tersebut tidak bermuatan (muatan netral)

Sifat-Sifat dari Muatan Listrik

Ternyata eh ternyata sifat dari muatan listrik mirip dengan sifat pada manusia. Berikut lengkapnya:

  1. Muatan Sejenis akan tolak menolak dan muatan tidak sejenis akan tarik menarik. Ini mirip laki-laki sama perempuan. Jika berlawanan jenis akan punya kecenderungan untuk tarik menarik dan jika sesama jenis akan punya kecenderungan untuk tolak menolak.
  2. Muatan Listrik adalah besaran pokok fisika yang diukur dalam satuan coulomb disimbolkan dengan (C). Satu coulomb sama dengan 6,24 x 1018 e (e = muatan proton).  Sehingga mautan yang dikandung oleh sebuah proton adalah 1,602 x 10-19 Elektron mempunyai muatan yang sama dengan proton tapi berbeda jenis (-)1,602 x 10-19 coulomb.
  3. Muatan Listrik mirip dengan massa. Ia punya hukum kekekalan muatan sama seperti hukum kekekalan massa.  Gaya yang ditimbulkan oleh dua muatan itu punya karakter yang sama seperti gaya gravitasi yang ditumbulkan oleh dua buah benda dengan massa tertentu. Gaya antar muatan ini juga bersifat konservatif dan terpusat.

Jenis-Jenis Muatan Listrik

Benyamin Franklin (1706-1790) adalah seorang ilmuwan dengan kebangsaan Amerika Serikat, yang menamakan kedua jenis aliran listrik dengan listrik bermuatan positif serta listrik bermuatan negatif.

1. Muatan Listrik Positif

Beliau menyatakan jika muatan yang terjadi pada kaca adalah muatan positif sementara pada plastik adalah muatan yang berjenis negatif.  Benda yang memiliki muatan positif, umumnya saling tolak menolak dengan kaca yang memiliki muatan. Hal ini terjadi karena muatan sejenis, akan bereaksi dengan tolak menolak.

2. Muatan Listrik Negatif

Benda yang bermuatan listrik dan saling tolak menolak dengan plastik yang juga memiliki muatan, maka bisa dipastikan jika muatan benda tersebut adalah negatif. Hal ini dikarenakan muatan listrik yang sejenis akan bereaksi dengan saling tolak menolak. Sebaliknya benda yang memiliki bermuatan listrik dan tarik menarik dengan plastik yang juga bermuatan, maka bisa dipastikan jika benda tersebut bermuatan positif karena muatan yang tidak sejenis tidaklah saling menarik.

Antara plastik serta kaca yang saling menarik, mempunyai jenis muatan yang berbeda antara satu dengan yang lain. Ketika suatu benda saling tolak menolak dengan plastik, namun tarik menarik dengan kaca, maka benda tersebut bisa dipastikan jika memiliki muatan yang sama dengan kaca.

Namun sebaliknya, ketika suatu benda saling tolak dengan kaca namun malah tarik menarik dengan plastik maka bisa dipastikan jika benda tersebut memiliki jenis muatan yang sama dengan plastik.

Alat Ukur Muatan Listrik

Alat ukur untuk mengetahui keberadaan muatan listrik pada suatu benda adalah elektroskop

Elektroskop terdiri dari:

  1. Kepala/Knop
  2. Batang logam/konduktor
  3. Daun logam yang dapat membuka (mekar) dan menutup (kuncup)
  4. Selubung

Prinsip kerja alat ini berdasarkan sifat muatan, yaitu akan saling menolak jika didekatkan dengan muatan yang sejenis. Elektroskop berbentuk tabung. Di dalam tabung terdapat lembaran emas yang dapat diberi muatan dari bagian atas melalui sebuah kawat konduktor. Jika sebuah benda bermuatan ditempelkan pada kawat konduktor, maka lembaran emas dan batang akan bermuatan pula. Karena jenis muatannya sama, keduanya akan saling menolak dan lembaran emas akan menjauhi batang membentuk huruf “V” terbalik. Semakin besar muatan yang diberikan, lembaran tersebut semakin jauh membuka. Dengan demikian kita dapat mengetahui bahwa benda yang ditempelkan pada ujung atas elektroskop bermuatan.

Cara Kerja Elektroskop

  1. Pada saat netral, muatan listrik (+ dan -) pada elektroskop tersebar merata pada seluruh bagian elektroskop, sehingga daun logam akan menutup (kuncup).
  2. Padasaat knop didekati benda bermuatan negatif, muatan positif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan negatif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
  3. Pada saat knop didekati benda bermuatan positif, muatan negatif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan positif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
  4. Untuk menetralkan kembali, knop dapat disentuh dengan jari atau dihubungkan ke tanah/bumi.

Demikianlah pembahasan tentang Pengertian, Sifat-Sifat, dan Jenis-Jenis Muatan Listrik, semoga bermanfaat…:)

Tinggalkan Balasan