Dokumen ini membahas tentang listrik statis, termasuk konsep dasar, hukum Coulomb, dan cara menghasilkan muatan listrik. Juga dijelaskan tentang interaksi muatan listrik, induksi, konduksi, medan listrik, dan aplikasi listrik statis dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, terdapat penjelasan mengenai alat-alat seperti elektroskop dan generator van de Graaff.

1. Listrik Statis Dalam Kehidupan
Nyata

2. Daftar Isi
Listrik Statis
Hukum Coulomb
Elektroskop
Generator Van De Graaff

3. LISTRIK STATIS
Listrik Statis adalah listrik yang diam
untuk sementara pada suatu benda
Orang pertama yang melakukan
percobaan tentang listrik statis adalah
Thales of Miletus.
Ia menggosokkan batu ambar dengan kain
wol, kemudian ia dekatkan ke bulu ayam.
Ternyata bulu ayam terbang dan menempel
pada batu ambar beberapa saat kemudian
jatuh lagi.

4. CARA MENGHASILKAN MUATAN
LISTRIK
Muatan listrik dapat diperoleh
dengan cara :
 Menggosok benda satu dengan
benda yang lain
 Induksi listrik
 Konduksi
 Menggunakan Generator van de
Graff

5. Memberi Muatan Listrik Statis
Suatu benda dapat diberi muatan listrik
statis dengan cara menggosoknya dengan
benda lain
Mengapa demikian?
Untuk jelasnya kita perlu memahami model
atom terlebih dahulu.
awal

6. MUATAN LISTRIK
Muatan listrik merupakan bagian dari partikel-partikel
yang membentuk atom suatu zat.
Dimana atom-atom zat terdiri dari beberapa
partikel seperti gambar di bawah ini :
Inti
Atom
Kulit
Atom
Neutron
Proton
Elektron

7. Atom
Atom merupakan partikel
terkecil penyusun suatu
unsur yang masih memiliki
sifat unsur tersebut.
Atom terdiri dari partikel-partikel
yang jauh lebih kecil
yang memiliki sifat sendiri.
Partikel-partikel tersebut
adalah proton, netron yang
terdapat dalam inti atom dan
elektron yang mengorbit inti
dengan lintasan tertentu.

8. ATOM
Proton memiliki sifat
bermuatan listrik positif
dan elektron memiliki
sifat bermuatan listrik
negatip, sedang
neutron memiliki sifat
yang netral.
Besar muatan listrik
proton dan elektron
sama.

9. Atom
Atom yang netral
memiliki jumlah proton
dan elektron yang
sama.
Suatu atom akan
memiliki muatan listrik
negatif bila atom
tersebut kelebihan
elektron
Dan atom akan
bermuatan positip bila
kekurangan elektron

10. Atom
Atom yang netral
memiliki jumlah
proton dan
elektron yang
sama.

11. Atom Negatif
Bila suatu atom
mendapat tambahan
elektron dari atom
lain, maka atom
tersebut menjadi
kelebihan elektron
Atom menjadi
bermuatan negatip
awal

12. Atom Positip
Jika suatu atom
kehilangan elektron,
maka atom tersebut
menjadi kekurangan
elektron
Atom tersebut menjadi
bermuatan positip
awal

13. Menggosok dua jenis benda
Dua buah benda tertentu bila saling
digosok, maka kedua benda akan
bermuatan listrik.
Contoh :
 Balon dengan kain wol
 Penggaris plastik dengan rambut
 Kaca dengan kain sutra
 Karet dengan bulu
 Ebonit dengan wol

14. Balon dengan Kain Wol
Balon bila kita gosok
dengan kain wol
maka elektron
berpindah dari kain
wol ke balon.
Sehingga balon
menjadi bermuatan
listrik negatif dan
kain wol bermuatan
listrik positif

15. Kaca dengan kain sutra
Bila kaca kita gosok
dengan kain sutra,
elektron berpindah
dari kaca ke kain
sutra.
Sehingga kaca menjadi
bermuatan listrik
positip dan kain sutra
bermuatan listrik
negatif.

16. Contoh mendapatkan listrik statis
dengan cara menggosok.
Listrik statis adalah
berkumpulnya muatan listrik pada
suatu benda.
Pada saat menggosokkan sisir pada
rambutmu, sejumlah atom di dalam
rambut terganggu, sejumlah elektron
di dalam rambut terlepas dan
berpindah ke sisir. Akibatnya, sisir
memperoleh tambahan elektron, dan
sisir itu tidak lagi netral, tetapi
memiliki muatan negatif. Rambut
kehilangan elektron, sehingga
rambut itu bermuatan positif

17. Jenis Muatan karena Penggosokan Dua
benda
 Penggaris plastik dengan rambut
kering
Penggaris plastik bermuatan listrik
negatif
 Rambut kering bermuatan listrik positif
 Kaca dengan sutra
Kaca bermuatan listrik positif
Sutra bermuatan listrik negatif

18. INTERAKSI MUATAN LISTRIK
Bila muatan-muatan listrik yang sejenis
saling didekatkan, maka muatan-muatan
tersebut akan saling tolak-menolak.
Sebaliknya bila muatan-muatan listrik yang
tidak sejenis saling didekatkan, maka
muatan-muatan tersebut akan saling
tarik-menarik. Peristiwa ini yang
disebut dengan interaksi muatan-muatan
listrik.

19. Hukum Coulomb
 Besarnya gaya interaksi antara dua muatan
listrik dipelajari oleh Charles Augustin Coulomb,
yang kesimpulannya disebut dengan Hukum
Coulomb, yang bunyinya sebagai berikut :
“ Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak
antara dua benda bermuatan
listrik sebanding dengan muatan
masing-masing dan berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak kedua benda
tersebut.”

20. Hukum Coulomb
Q Q
. 1 2
r
2
F  k
Persamaan Matematis
yang dikenal dengan
Hukum Coulomb!

21. Hukum Coulomb
Simbol Nama
Satuan
( SI )
Satuan
( CGS )
Q1 Muatan listrik pertama Coulomb
(C)
Stat.C
Q2 Muatan listrik kedua Coulomb
(C)
Stat.C
r Jarak kedua muatan m Cm
F Gaya Coulomb yang
terjadi
N Dyne
(Dn)
k Konstanta kelistrikan 9.109 1

22. Gaya Coulomb Sebanding
dengan muatan listrik
Gaya coulomb antar
dua buah muatan
akan berubah
sebanding bila
muatannya
berubah
Q1 F Q2
Q’1 F’ Q’2
Q’1.Q’2
Q1.Q2
F’ = F

23. Gaya Coulomb berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak kedua muatan
Gaya coulomb juga
akan berubah jika
jarak kedua muatan
berubah
d
F
d’
F’
d 2
d’
F’=( ) F

24. Menginduksi dengan Benda Bermuatan
Listrik
Selain dengan
menggosok,
suatu benda
dapat diberi
muatan listrik
dengan cara
diinduksi dengan
benda lain yang
telah bermuatan
listrik.

25. Induksi listrik adalah pemisahan muatan listrik di
dalam suatu penghantar karena penghantar itu
didekati oleh (tanpa menyentuh) benda bermuatan
listrik.
Contoh :
Sebuah balon yang telah digosokkan pada rambut
seseorang disentuhkan ke suatu dinding netral dan ternyata
balon tetap menempel pada dinding.
Bagaimana prosesnya?
Balon yang telah digosok menempel pada dinding
Prinsip kerja induksi listrik ini menjadi dasar bagi pembuatan
elektroskop

26. Memberi Muatan Listrik Dengan
Cara Konduksi
Pada peristiwa konduksi ini, terjadi kontak langsung
dari kedua benda sehingga elektron mengalir
melalui satu benda ke benda lainnya.
Sebuah logam dapat diberi muatan listrik negatif (a)
atau positif (b) dengan cara konduksi

27. Memberi Muatan Listrik Dengan
Cara Konduksi
Beberapa bahan yang tergolong
konduktor dan isolator
a. Konduktor
- Konduktor baik : berbagai jenis logam
(perak, tembaga, logam)
- Konduktor jelek : air, tanah, badan
manusia

28. Memberi Muatan Listrik Dengan
Cara Konduksi
b. Isolator : karet, berbagai plastik (PVC)
Pada bahan-bahan yang tergolong isolator,
elektron-elektron pada setiap atom diikat
dengan kuat, sehingga dalam keadaan
normal, elektron-elektron tidak bebas
bergerak.
bahan isolator sukar menghantarkan
muatan listrik

29. MEDAN LISTRIK

30. MEDAN LISTRIK
 Medan listrik adalah ruang (daerah)
dimana pengaruh gaya listrik masih dapat
dirasakan oleh benda bermuatan listrik di
ruang tersebut.
 Medan listrik ditimbulkan oleh adanya
garis-garis gaya listrik yang dihasilkan
disekitar muatan listrik.

31. MEDAN LISTRIK
 Arah medan listrik yang dihasilkan oleh
muatan listrik positif selalu menjauhi
muatan tersebut, sedangkan yang
dihasilkan oleh muatan listrik negatif,
selalu menuju muatan tersebut.
 Kuat Medan Listrik adalah besarnya
gaya elektrostatis setiap satuan muatan
listrik.
 Simbol : E
 Satuan : SI = N/C
CGS : Dn/Stat.C

32. MEDAN LISTRIK

33. ENERGI POTENSIAL LISTRIK

34. ENERGI POTENSIAL LISTRIK
 Energi Potensial Listrik adalah energi yang
diperlukan untuk memindahkan muatan-muatan
listrik dari titik yang satu ke titik yang lain.
 Simbol : W
 Satuan : Joule (J)

 Persamaan :

35. ENERGI POTENSIAL LISTRIK

36. ENERGI POTENSIAL LISTRIK
Keterangan :
 W = energi potensial listrik (J)
 Q = muatan listrik (Coulomb)
 V = perubahan potensial listrik (V)

37. KESIMPULAN

38. ELEKTROSKOP
Elektroskop
adalah alat yang
digunakan untuk
mengetahui
apakah suatu
benda
bermuatan listrik
atau tidak.

39. Menentukan benda
bermuatan listrik
Untuk mengetahui
apakah suatu
benda bermuatan
listrik atau tidak,
kita dapat
mendekatkan
benda tersebut ke
elektroskop netral

40. Menentukan jenis muatan
listrik suatu benda
Jenis muatan
listrik suatu benda
dapat dilakukan
dengan cara
mendekatkan
benda tersebut ke
elektroskop
bermuatan listrik

41. Distribusi Muatan Listrik pada
Konduktor berongga

42. Distribusi Muatan Listrik pada
Konduktor berongga
Muatan listrik pada
konduktor
berongga hanya
terdistribusi pada
permukaan
luarnya, tidak pada
permukaan
dalamnya

43. Konduktor Bola
Untuk konduktor
bola berongga,
muatan listrik
menyebar
merata pada
permukaan luar

44. Distribusi Muatan Listrik pada
Konduktor berongga
Distribusi muatan
listrik pada
konduktor
berongga
dipusatkan pada
bagian luar yang
memiliki
kelengkungan
paling tajam
awal

45. GENERATOR Van de Graaff

46. Generator Van de Graaff
Generator van de
graaff adalah
generator yang
menghasilkan
listrik statis yang
sangat besar
Silinder politen
Silinder logam
Sabuk
karet

47. Petir Buatan
awal

48. Angin Listrik

49. Petir, guntur, solusinya

50. Petir, guntur, solusinya
 Kilat atau Petir adalah loncatan bunga
api listrik yang terjadi antara awan ke
awan atau awan ke tanah, karena adanya
beda potensial yang sangat besar.
 Guruh atau Guntur adalah suara yang
sangat keras yang timbul akibat pemuaian
udara yang berlangsung sangat cepat dan
tiba-tiba karena udara itu dilalui oleh kilat.

51. Terjadinya Petir
Petir terjadi karena
lompatan elektron-elektron
dari awan
bermuatan negatif ke
Bumi yang bermuatan
positif
awal

52. Penangkal Petir
Penangkal petir
merupakan alat pengarah
petir agar petir hanya
menyambar kepadanya,
bukan ke bagian
bangunan lainnya
awal

53. Penangkal Petir
Penangkal Petir adalah alat yang digunakan untuk
menghindari terjadinya petir yang merugikan atau
alat yang digunakan untuk melindungi bangunan dari
sambaran petir.
Ujung penangkal petir dibuat lancip, karena
penghantar berujung lancip mempunyai sifat dapat
melepaskan muatan-muatan listrik yang
dikandungnya dengan mudah.
Ujung penangkal petir harus dihubungkan dengan
tanah sebagai Ground, untuk membuang semuang
muatan listrik yang dikandungnya akibat didekati
oleh awan yang bermuatan listrik dengan cepat ke
tanah, agar bangunan tersebut tetap aman dari
sambaran petir.
awal

54. Bahaya Listrik Statis
Pada truk tangki pengangkut bahan
yang mudah terbakar, dipasang rantai
pada bagian bawahnya. Ini
dimaksudkan agar listrik statis yang
timbul karena gesekan ban dengan
jalan dapat dinetralkan sehingga tidak
membahayakan muatan tangki.

55. Penggunaan Listrik Statis
Pengendap elektrostatis
Alat ini ditemukan oleh F.G. Cottrell pada tahun
1907. Alat ini digunakan untuk membersihkan
udara yang keluar dari cerobong asap
Pengecatan Mobil
Agar mobil dapat dicat dengan rata, maka badan
mobil diberi muatan listrik yang berbeda dengan
muatan listrik pada cat. Dengan demikian cat
dapat menempel kuat dan merata pada mobil

56. Penggunaan Listrik Statis
Mesin Fotokopi
Mesin fotokopi memanfaatkan
konsep listrik statis dan optik.
Mesin ini memanfaatkan sifat unik
dari logam selenium, yaitu dapat
menghantarkan listrik ketika
terkena cahaya dan tidak
menghantarkan listrik ketika tidak
terkena cahaya.

57. SEKIAN

58. LATIHAN SOAL
 Dua buah muatan listrik +50 Stat.C dan
+100 Stat.C terpisah pada jarak 5 cm.
Berapakah gaya elektrostatis yang terjadi?
 Dua buah muatan listrik 40 C dan 75 C
terpisah pada jarak 20 mm. Berapakah
gaya elektrostatis yang terjadi?

59. LATIHAN SOAL
 Dua buah muatan listrik 50 Stat.C dan 5 Stat.C
mengalami gaya elektrostatis 10 Dyne. Hitunglah
jarak kedua muatan tersebut!
 Sebuah bola bermuatan 5 nC diletakkan 30 cm
terhadap muatan lain. Ternyata muatan tersebut
mengalami gaya Coulomb sebesar 100 Newton.
Hitunglah besar muatan tersebut!
 Dua muatan listrik 24 C dan 5C terpisah pada
jarak tertentu. Bila gaya elektrostatis yang terjadi
27 Newton, tentukan jarak kedua muatan
tersebut!

60. LATIHAN SOAL
 Dua buah muatan listrik yang sama besar
dan sejenis saling tolak menolak dengan
gaya 100 Newton bila keduanya terpisah
sejauh 2 cm. Tentukan besarnya gaya tolak
menolaknya jika jarak kedua mutan
tersebut dijadikan :
a. 1 cm d. 8 cm
b. 4 cm e.
c. 0,5 cm f. cm

61. LATIHAN SOAL
 Sebuah muatan listrik 25 Coulomb mengalami
gaya elektrostatis 150 Newton di dalam suatu
ruang. Hitung besar kuat medan listrik di ruang
tersebut!
 Hitung kuat medan listrik pada suatu titik yang
terletak 5 cm dari muatan listrik 100 Stat.C!
 Kuat medan listrik pada suatu titik yang
disebabkan oleh muatan listrik 2 C besarnya
1,8.106 N/C. Hitung jarak titik itu terhadap muatan
tersebut!

62. LATIHAN SOAL
 Suatu titik yang berjarak 4 cm dari sebuah
muatan listrik mengalami kuat medan listrik
sebesar 20 N/C. Tentukan besarnya kuat
medan listrik pada titik tersebut, jika jarak
titik terhadap muatan dijadikan :
a. 2 cm d. 16 cm
b. 8 cm e.
c. 0,5 cm f. cm

63. LATIHAN SOAL
 Berapa besar energi yang diperlukan untuk
memindahkan muatan listrik 80 Coulomb
dari titik yang potensialnya 60 Volt ke titik
yang potensialnya 210 Volt?

 Untuk memindahkan suatu muatan listrik
400 Coulomb, ternyata diperlukan energi
sebesar 32 kJ. Tentukan besar perubahan
beda potensial yang dialami oleh muatan
tersebut!

64. LATIHAN SOAL
 Sebuah muatan listrik 50 Coulomb yang
berada pada titik yang potensialnya 100
Volt hendak dipindahkan pada suatu titik
yang potensialnta tertentu. Ternyata untuk
keperluan tersebut diperlukan energi
sebesar 7,5 kJ. Tentukan besar potensial
titik yang dimaksud!

 Tentukan besar potensial listrik pada suatu
titik yang berjarak 25 cm dari muatan listrik
25 Coulomb!

65. LATIHAN SOAL
 Berapakah energi yang diperlukan untuk
memisahkan muatan listrik +15 Coulomb
dan -50 Coulomb yang saling-menarik pada
jarak 50 cm?

 Untuk memindahkan muatan listrik dari titik
A ke titik B diperlukan energi sebesar 3.000
Joule. Bila potensial titik A 5 Volt dan
potensial titik B 125 Volt, tentukan jumlah
muatan yang telah dipindahkan!