MATERI PEMBELAJARAN JARAK JAUH ( PJJ )

Satuan Pendidikan : MTsN Dharmasraya

Mata Pelajaran : Ilmu Pengetahuan Alam ( IPA )

Kelas : IX ( Sembilan )

Semester : Ganjil

Kompetensi Dasar

3.4 Memahami konsep listrik statis dan gejalanya dalam kehidupan sehari – hari , termasuk kelistrikan pada sistem saraf dan hewan yang mengandung listrik.

Indikator

· Memahami konsep listrik statis dan gejalanya dalam kehidupan sehari – hari.

· Menjelaskan interaksi antara muatan listrik

· Memahami konsep gaya listrik

Tujuan Pembelajaran

· Peserta didik mampu Memahami konsep listrik statis dan gejalanya dalam kehidupan sehari – hari.

· Menjelaskan interaksi antara muatan listrik

· Memahami konsep gaya listrik

Mengapa Petir Bisa Terjadi?

Siapa yang masih ingat adegan waktu Thor, Groot dan Rocket Raccoon mendarat di Wakanda? Keren banget ya! Apalagi kedatangan mereka dibuat lebih dramatis karena ada petir dari palu barunya Thor. Di film sih keren, tapi kamu tau nggak kalau di dunia nyata petir adalah peristiwa alam yang sangat ditakuti oleh banyak orang. Selain karena kilatannya, petir juga memiliki suara yang dahsyat. Di sisi lain, petir juga sangat berbahaya karena jika seseorang tersambar petir, maka badannya akan terbakar. Aduh... Serem ya?! Nggak heran kan kalau ada banyak orang yang takut petir.

Ngomong-ngomong soal petir, yang sering kita lihat di dunia nyata asalnya bukan dari palu Thor ya! Petir terjadi karena gesekan antar awan yang melahirkan elektron-elektron bebas. Elektron? Apaan tuh? Jadi, petir adalah salah satu peristiwa yang berkaitan dengan listrik statis. Sebelum kamu pusing mikirin petir, apalagi mikirin Thor, sekarang kita belajar listrik statis sama-sama, yuk!

Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis). Listrik statis timbul karena benda-benda yang beraliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik. Dengan kata lain, benda tersebut dapat menghasilkan proton dan elektron tanpa menggunakan pembangkit listrik.

MUATAN LISTRIK

Kamu pasti pernah kan belajar tentang atom di pelajaran Kimia? Atom merupakan suatu dasar materi yang terdiri atas inti atom yang dikelilingi oleh elektron. Partikel-partikel penyusun atom adalah:

Elektron → muatan negatif

Proton → muatan positif

Neutron → muatan netral

Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu (berada di kulit atom). Nah, listrik statis ini terjadi karena adanya perpindahan elektron. Benda menjadi bermuatan karena elektronnya dipindahkan dari benda satu ke benda lain.

Listrik statis yang memuat muatan positif dan negatif memenuhi sifat-sifat muatan listrik. Suatu atom dikatakan netral apabila jumlah proton di inti sama dengan jumlah elektron di kulit, dikatakan bermuatan positif apabila jumlah proton di inti lebih banyak daripada jumlah elektron di kulit, dan dikatakan bermuatan negatif jika jumlah proton di inti lebih sedikit daripada jumlah elektron di kulit.

Dari sifat-sifat muatan tersebut, dapat memungkinkan terjadi interaksi. Interaksi tersebut bisa jadi tarik-menarik atau tolak-menolak.

Oh iya, pada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel bermuatan yang berbunyi: “Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut”. Hukum ini dikenal dengan Hukum Coloumb. Kamu bisa melihat penjelasannya di artikel Pengertian Hukum Coloumb.

CARA MEMBUAT BENDA BERMUATAN LISTRIK

Ada tiga cara untuk memberi muatan pada listrik statis, yaitu: penggosokan, konduksi dan induksi. Penjelasannya kita lanjut di bawah ya.

Penggosokan

Benda-benda di bawah ini dapat memiliki muatan listrik dengan cara digosok dengan benda lain. Simak tabel di bawah ini

Konduksi

Cara yang kedua adalah dengan konduksi. Apa itu konduksi? Konduksi adalah mendekatkan benda yang bermuatan listrik ke benda yang tidak bermuatan listrik. Dengan begitu, benda yang tadinya tidak memiliki muatan listrik akan memiliki muatan listrik.

Induksi

Terakhir adalah dengan induksi yaitu memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar. Caranya adalah dengan mendekatkan benda yang bermuatan listrik ke penghantar yang dinamakan dengan elektroskop.

Tadi, di awal artikel sudah dikasih gambaran sedikit tentang fenomena alam yang sering terjadi di sekitar kita, kan? Ya, petir. Petir merupakan salah satu fenomena alam yang bisa kita saksikan. Yuk, kita bahas sedikit lagi tentang fenomena listrik statis tersebut.

FENOMENA LISTRIK STATIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI - HARI

Fisika pasti ada di mana-mana dan kapan saja, termasuk juga dengan fenomena listrik statis

ini. Salah satunya adalah petir yang kita sebut di awal artikel tadi. Bukan petirnya Thor yaa, tapi petir yang sering kita lihat. Petir bisa terjadi karena awan yang bergesekan satu sama lain.

Awan yang bergesekan sebelum petir terjadi (sumber: giphy.com)

Setelah proses pergesekan lahirlah elektron-elektron bebas yang kemudian berkumpul dan saling menguatkan satu dengan lainnya, sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi. Saking berbahayanya petir, kini dibuat alat penangkal petir yang biasa dipasang di bangunan-bangunan tinggi

Cara kerja alat penangkal petir ini berdasarkan prinsip induksi muatan listrik yaitu memisahkan antara proton dan elektronnya. Jadi, petir yang menyambar di antara bangunan-bangunan tinggi tidak akan membahayakan bangunan serta penghuninya karena ada pemindahan muatan listrik.

Selain petir dan penangkalnya, fenomena listrik statis yang lain adalah ketika kita mendekatkan punggung tangan ke televisi yang baru saja dimatikan. Seketika tangan kita akan terasa disetrum oleh layar televisi tersebut. Ada juga rambut kering yang berbunyi gemerisik halus ketika disisir dengan sisir plastik, lalu jika sisir tersebut didekatkan ke kertas kecil-kecil, kertas tersebut akan menempel ke sisir plastik.

Wah, banyak juga ya penjelasan tentang listrik statis serta kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Sekarang kalian juga jadi tau kan kalau petir itu asalnya bukan dari Thor, tapi dari listrik statis

1. POTENSIAL LISTRIK

Potensial listrik (tegangan listrik) adalah energy yang diperlukan listrik untuk melakukan uasaha. Secara sistematis dirumuskan sebagai berikut

Benda yang mempunyai banyak muatan positif berarti memiliki potensial tinggi, sebaliknya benda yang memiliki sedikit muatan listrik positif berarti memiliki potensial rendah.

Arus listrik mengalir dari benda ytang potensial listriknya tinggi ke benda yang potensial listriknya rendah. Muatan listrik berhenti mengalir jika potensial kedua benda sama.

V = W / Q

V = potensial listrik (volt)

W = energi potensial listrik (joule)

Q = muatan listrik (coulomb)

2. HANTARAN LISTRIK

Arus listrik adalah perbandingan jumlah muatan(Q) yang mengalir pada suatu titik dalam penghantar dengan waktu (t) yang ditempuhnya.

I = Q/t

I = arus listrik (Ampere)

Q = muatan yang dipindahkan

(Coulomb)

t = waktu (detik)

1 A = 1 Coulomb/detik

Kerapatan Arus Listrik.

Kerapatan arus listrik adalah kerapatan aliran muatan pada suatu penghantar.

Kerapatan arus listrik dapat juga dikatakan sebagai arus listrik per luas penampang penghantar.

Kerapatan arus listrik dapat dinyatakan dari hubungan antara kuat medan listrik (E) dengan konduktivitas penghantar(s) :

J = sE

J = Kerapatan arus listrik (A/m2)

s = Konduktivitas bahan (S/m)

E = Kuat medan Listrik (N/C)

Tahanan Listrik.

Tahanan listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan aliran arus listrik di dalam bahan tersebut.

Lawan dari tahanan listrik adalah konduktivitas, yaitu kemampuan suatu bahan untuk mengalirkan arus listrik didalam bahan tersebut.

Tahanan listrik dipengaruhi oleh dimensi dan resistivitas bahan, dengan hubungan :

R = rho L / A

R = tahanan (ohm)

rho = resistivitas bahan (ohm.m)

L = panjang bahan (m)

A = luas penampang (m2)

Sumber referensi yang digunakan oleh penulis :

https://blog.ruangguru.com/ipa-kelas-9-mengapa-petir-bisa-terjadi

https://fiawahyuningsih.wordpress.com/kelas-ix/potensial-listrik-dan-hantaran-listrik/