Listrik Statis

1.       Hukum Coulomb

a.       Muatan Listrik

Muatan Listrik adalah pembawa sifat kelistrikan suatu benda. Di dalam atom penyusun suatu benda terdapat 2 muatan listrik, yaitu proton (+) dan elektron (-) serta satu partikel yang tidak bermuatan yang disebut netron.

b.      Jumlah Muatan

Jumlah muatan yang terdapat dalam sebuah benda diberi simbol besaran q atau Q, dan diberi satuan coulomb (C). Satuan lain yang lebih kecil adalah mC (mili coulomb),  mC (mikro coulomb), nC (nano coulomb, pC (pico coulomb). Satuan ini diambil dari nama Charles Augustin de Coulomb.

c.       Gaya Coulomb

Menurut Charles Agustin de Coulomb, :

Besarnya gaya tolak-menolak atau tarik-menarik antara 2 buah benda bermuatan, sebanding dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda.

Dapat dirumuskan dengan :

Dengan k adalah konstanta yang nilainya tergantung dari medium di antara kedua benda.

2.       Medan Listrik

a.       Kuat Medan Listrik

Medan Listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik, yang masih dipengaruhi gaya Coulomb dari benda tersebut. Tentunya pengaruh ini hanya dirasakan oleh benda yang juga bermuatan listrik.

Besarnya pengaruh gaya coulomb untuk setiap satu satuan muatan positif disebut kuat medan listrik. Kuat medan listrik diberi simbol besaran E, dan satuannya newton/coulomb (N/C).

b.      Garis Medan Listrik

Medan Listrik adalah tidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya benar-benar ada. Untuk menggambarkan keberadaan medan listrik ini, dilukiskan dengan garis-garis berarah yang di namakan garis medan listrik.

Sifat Garis Medan Listrik:

1.       Berasal dari muatan positif dan berakhir di muatan negatif.

2.       Tidak saling berpotongan.

c.       Arah Vektor Medan Listrik.

Seperti halnya gaya elektrostatis (gaya coulomb), kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor. Sehingga arah medan listrik sangat ditentukan oleh sumber medan listrik tersebut.

Listrik Statis 2

1.    Potensial Listrik

Apabila sebuah benda A bermuatan berada di dalam medan listrik suatu benda lain B, maka benda A tersebut mengalami gaya elektrostatis dari benda B. Sehingga untuk memindahkan benda A ke tempat lain dalam wilayah medan benda B diperlukan usaha ( D W).

Besarnya usaha untuk memindahkan muatan ini tidak tergantung pada lintasan yang ditempuh, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir saja. Suatu medan yang bersifat seperti ini disebut medan konservatif. Jadi usaha untuk memindahkan muatan q dalam wilayah medan listrik Q, hanya ditentukan oleh r₁ dan r₂ saja.

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dalam suatu medan listrik adalah sama dengan perubahan energi potensial listrik (EP).

Dapat ditulis dengan rumus :

Tidak seperti Gaya Coulomb dan Kuat Medan Listrik yang termasuk besaran vektor, energi potensial adalah besaran skalar. Dan satuannya tentu saja adalah joule (J). Jadi jika terdapat beberapa sumber medan listrik, maka energi potential total untuk suatu muatan dalam medan listrik tersebut dijumlahkan secara aljabar biasa.

A.      Potensial Listrik

Usaha untuk memindahkan satu satuan muatan positif dalam wilayah medan listrik suatu benda (dari r₁ ke r₂)didefinisikan sebagai beda potensial listrik antara kedua titik tersebut.

B.      Beda Potensial Listrik

Potensial lsitrik tidak dapat diukur, sedangkan beda potensial listrik dapat diukur, yaitu dengan voltmeter.

2.    Kapasitor.

a.      Pengertian

Kapasitor adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik sementara.

Salah satu komponen pasif elektronika. Terbuat dari dua lempengan logam yang dipisahkan bahan dielektrik atau hampa udara.

b.      Satuan

Memiliki satuan yaitu Farad(F). Karena yang menemukan komponen ini bernama Faraday.

Di mana setiap :

1F              = 1.000.000 µF(mikro Farad)

1 µF           = 1.000 nF (nan

c.       Jenis-jenis kapasitor

-          Berdasarkan nilai kapitansinya :

1.      Kapasitor tetap

2.      Kapasitor variabel

-          Berdasarkan polaritasnya :

1.      Non Polar

2.      Bipolar

d.      Rumus

Secara matematis, rumus kapasitor dapat ditulis

Dengan,

 C = Kapasitansi (Farad)

Q = Muatan Elektron (Coulomb)

V = Tegangan (volt)

3.    Arus Listrik

Adalah aliran muatan listrik dari titik satu ke titik yang lain, terjadi karena adanya penghantar antara dua titik yang memiliki beda potensial atau tegangan. Dilambangkan dengan huruf ( I ) dengan satuan ampere(A). Alat ukurnya bernama Ampere meter.

Rumus :

i = Arus Listrik(A)

V = Tegangan atau beda potensial (volt)

R = Hambatan (Ω)

Q = Muatan (C)

t = waktu (s)

ada 2 jenis arus listrik, yaitu :

1.       Arus AC (alternating Current)

Adalah arus bolak balik atau tidak searah.

2.       Arus DC (Direct Current)

Adalah arus Searah.

4.    Hambatan

Adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi menghambat aliran arus listrik agar listrik mengalir sesuai kebutuhan. Dilambangkan dengan Huruf R. Memiliki satuan Ω (ohm). Alat ukurnya bernama Ohmeter.

5.    Rangkaian Listrik

Adalah kumpulan komponen listrik yang dirangkai sedemikian rupa dan memiliki minimal satu lintasan tertutup sehingga dapat mengalirkan arus listrik.

Ada 2 jenis rangkaian listrik.

1.      Rangkaian seri.

Adalah rangkaian di mana komponennya disusun secara seri atau hanya memiliki satu lintasan saja.

Jika salah satu aliran listriknya terputus, maka bagian lain juga akan kehilangan aliran listriknya.

2.      Rangkaian paralel

Adalah suatu rangkaian yang disusun lebih dari satu lintasan, sehingga ketika salah satu lintasan terputus aliran listriknya, lintasan lain tidak ikut terputus.