rpp listrik statis.docx

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

( RPP )

Sekolah : SMP Negeri 1 Palembang

Kelas / Semester : IX (Sembilan) / I

Mata Pelajaran : IPA (Ilmu Pengetahuan Alam)

Alokasi waktu : 1 x 40’ (Pertemuan ke-1)

Standar Kompetensi

3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Kompetensi Dasar

3.1Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta

kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

Menjelaskan benda dapat bermuatan listrik jika dilakukan dengan cara tertentu.

Memberi contoh peristiwa yang menghasilkan benda yang bermuatan listrik.

A. Tujuan Pembelajaran

Di akhir pembelajaran siswa dapat:

Menjelaskan pengertian listrik statis.

Menyebutkan contoh adanya listrik statis.

Menjelaskan benda dapat bermuatan listrik dengan cara digosok.

B. Materi Pembelajaran

Listrik Statis

C. Metode Pembelajaran

Model : - Direct Instruction

Metode : - Demonstrasi

- Tanya Jawab

- Ceramah

- Latihan soal

D. Langkah-langkah Kegiatan

Tahapan Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Karakter Waktu

Fase 1

Orientasi

1. Guru mengecek

kehadiran siswa.

2. Guru mengkondisikan

siswa untuk mengikuti

materi listrik statis

dengan

mengkomunikasikan

tujuan pembelajaran

yang akan dicapai

setelah pembelajaran

3. Guru memberikan

motivasi dan apersepsi.

1. Siswa mengikuti

arahan guru dan

menyimak garis

besar kompetensi

dasar dan indikator

yang akan dicapai

setelah

pembelajaran.

2. Siswa menyimak

guru.

Jujur,

Komunikatif

5’

Fase 2

Presentasi atau

demonstrasi

1. Guru (membimbing

siswa) melakukan tanya

jawab untuk

mendiskusikan definisi

listrik statis

2. Guru memberikan

demonstrasi sederhana

dengan menunjukkan

1. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mendefinisikan

listrik statis

2. Siswa membaca

materi tentang benda

netral yang dapat

bermuatan listrik

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

10’

plastik mika yang digosok

dengan benang wol dapat

mengangkat serpihan

kertas. Bagaimanakah

benda netral (tidak

bermuatan) seperti plastik

mika dapat mengangkat

serpihan kertas?

dalam komik digital

3. Siswa

memperhatikan

demonstrasi guru

4. Siswa menanggapi

pertanyaan guru dan

didiskusikan secara

klasikal dengan

teman lainnya

Fase 3

Latihan

terstruktur

1. Guru (membimbing

siswa) mendiskusikan

tentang muatan listrik.

2. Guru (membimbing


jawab untuk

menjelaskan perbedaan

muatan positif dan

muatan negatif.

3. Guru (membimbing


jawab untuk

menjelaskan perbedaan

proton, elektron dan

netron.

1. Siswa (dibimbing

oleh guru)

mendiskusikan

muatan listrik.

2. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui

perbedaan muatan

positif dan muatan

negatif.

3. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui

perbedaan proton,

elektron dan

netron.

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

10’

Fase 4

Latihan

Guru menanyakan kepada

siswa apakah masih ada hal

1. Siswa bertanya

kepada guru jika

rasa ingin

tahu,

5’

Terbimbing yang belum dimengerti atau

ingin ditanyakan, jika masih

ada guru dapat langsung

memberikan informasi yang

sebenarnya.

masih ada hal yang

belum dipahami

atau yang ingin

ditanyakan sesuai

materi

2. Siswa

memperhatikan

penjelasan guru

komunikatif

Fase 5

Latihan Mandiri

(Mengecek

pemahaman dan

pemberian

umpan balik)

1. Guru memberikan soal

tentang muatan listrik

untuk dikerjakan oleh

siswa

2. Guru meminta

beberapa siswa untuk

menuliskan

jawabannya dipapan

tulis dan dikoreksi

bersama-sama.

3. Siswa (dibimbing oleh

guru) berdiskusi untuk

membuat rangkuman

materi yang telah

dipelajari

1. Siswa bersama

mengerjakan soal

yang diberikan

oleh guru

2. Beberapa siswa

mengerjakan soal

yang diberikan

guru dipapan tulis

3. Siswa bersama

guru mengoreksi

jawaban yang telah

dikerjakan

4. Siswa menberikan

kesimpulan dari

pembelajaran yang

telah dilaksanakan

Jujur

Komunikatif

Mandiri

Demokratis

Toleransi

10’

E. Sumber Belajar

a. Buku IPA Terpadu

b. Buku referensi yang relevan

c. Software Komik Digital

F. Penilaian Hasil Belajar

- Tes tertulis (terlampir)

- Bentuk Instrumen : Uraian

Palembang,

Mengetahui,

Guru Mata Pelajaran Peneliti

Isriyeni, S.Pd Meri Afriani

NIP NIM 06091011004

Bahan Ajar

Dalam ilmu fisika, listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu listrik statis

dan listrik dinamis. Listrik statis mempelajari sifat kelistrikan suatu benda tanpa

memperhatikan gerakan atau aliran muatan listrik. Dalam ilmu fisika disebut

elektrostatika. Sebaliknya, jika memperhatikan adanya muatan listrik yang bergerak

atau mengalir, maka disebut listrik dinamis atau elektrodinamika. Thales dari Milete

(540 – 546 SM) adalah ahli pikir Yunani purba, yang menurut sejarahnya bahwa

gejala listrik statis terjadi pada batu ambar yang digosok dengan bulu. Ternyata batu

ambar tersebut dapat menarik benda-benda ringan yang lain misalnya bulu ayam.

Dalam bahasa Yunani batu ambar sering disebut elektron.

Suatu benda dapat diberi muatan listrik statis dengan cara menggosoknya

dengan benda lain. Untuk lebih jelasnya kita perlu memahami model atom terlebih

dahulu. 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. 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. 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 positif bila kekurangan elektron

Percobaan

Tujuan : Membuat benda netral menjadi bermuatan listrik

Alat dan bahan :

Pastik mika

Balon

Kain Wol

Serpihan Kertas Kecil

Cara Kerja :

1. Dekatkan plastik mika didekat serpihan kertas kecil. Amatilah serpihan kertas.

2. Gosoklah plastik mika dengan kain wol satu arah selama beberapa kali.

Dekatkan plastik mika pada serpihan kertas kecil. Amatilah serpihan kertas

3. Ulangi langkah 1 dan 2 dengan menggunakan balon!

Pertanyaan :

1. Perlakuan manakah yang menyebabkan plastik mika atau balon dapat menarik

kertas?

2. Nyatakan kesimpulanmu dalam buku kerjamu

Penjelasan :

Plastik mika yang semula dalam keadaan netral (tidak bermuatan listrik),

sehingga tidak mampu menarik serpihan kertas kecil. Ketika plastik mika

digosok kain wol berarti memberikan energi kepada elektron untuk berpindah.

Perpindahan elektron terjadi pada kain wol menuju plastik mika. Plastik mika

akan bermuatan negatif karena mendapat sejumlah elektron dari kain wol.

Akibatnya plastik mika kelebihan elektron. Pindahnya elektron pada kain wol

mengakibatkan kain wol kekurangan elektron sehingga kain wol bermuatan

positif. Plastik mika yang telah bermuatan listrik dapat menarik serpihan kertas

kecil. Tahukah kamu mengapa serpihan kertas dapat menempel pada plastik

mika? Untuk mengetahui jawabannya, ikutilah uraian berikut. Benda bermuatan

positif maupun negatif dapat menarik benda netral. Benda yang bermuatan listrik

berusaha memengaruhi muatan yang tidak sejenis pada benda netral dan berupaya

menarik ke arahnya.

Akibatnya pada benda netral tersebut terjadi pemisahan muatan. Peristiwa

pemisahan muatan listrik pada benda netral akibat benda bermuatan listrik

didekatkan disebut induksi listrik. Induksi (pengaruh) listrik ini dapat digunakan

untuk membuat benda netral menjadi bermuatan listrik. Benda bermuatan negatif

jika didekatkan benda netral akan menarik semua muatan positif benda netral ke

salah satu ujung, akibatnya ujung yang lain bermuatan negatif. Jika muatan

negatif dihubungkan dengan bumi kemudian diputus, benda netral tadi akan

berubah menjadi benda bermuatan positif.

Plastik mika yang digosok dengan kain wol dapat menarik kertas-kertas kecil.

Serpihan kertas kecil dapat ditarik plastik mika yang telah bermuatan listrik

negatif, karena kertas kecil yang netral itu terinduksi oleh muatan negatif dari

mistar plastik. Elektron pada ujung kertas yang dekat dengan mistar akan ditolak

dan pindah ke bagian ujung lainnya. Adapun, muatan positif kertas kecil akan

ditarik dan berkumpul mendekati bagian ujung kertas yang dekat dengan plastik

mika. Akibat perbedaan jenis muatan tersebut, terjadilah tarik-menarik antara

kertas dengan plastik mika. Karena plastik mika memiliki jumlah muatan yang

lebih banyak, maka plastik mika dapat menarik kertas kecil.

Tes Tertulis

No Soal Kunci jawaban Skor

1. Apakah yang dimaksud

dengan listrik statis?

Listrik statis adalah listrik yang diam

untuk sementara pada suatu benda.30

2. Jelaskan bagaimana cara

benda netral seperti plastik

mika dapat menarik

serpihan kertas?

Jika benda netral seperti plastik digosok

dengan kain wol, yang berarti

memberikan energi kepada elektron

untuk berpindah dari kain wol ke plastik

mika. Sehingga plastik mika menjadi

bermuatan negatif. Serpihan kertas kecil

dapat ditarik plastik mika karena kertas

kecil yang netral itu terinduksi oleh

muatan negatif dari plastik mika.

Elektron pada ujung kertas yang dekat

dengan plastik mika akan ditolak dan

pindah ke bagian ujung lainnya. Adapun,

muatan positif kertas kecil akan ditarik

dan berkumpul mendekati bagian ujung

kertas yang dekat dengan plastik mika.

Akibat perbedaan jenis muatan tersebut,

terjadilah tarik-menarik antara kertas

dengan plastik mika. Karena plastik mika

memiliki jumlah muatan yang lebih

banyak, maka plastik mika dapat menarik

kertas kecil.

70

Total Skor 100


( RPP )





Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar

3.1 Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta

kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

Melakukan percobaan sederhana untuk menunjukkan sifat muatan listrik.

Menjelaskan prinsip kerja elektroskop

E. Tujuan Pembelajaran


Menjelaskan interaksi antara benda-benda bermuatan listrik.

Menjelaskan jenis-jenis muatan listrik.

Menjelaskan sifat-sifat muatan listrik.

Menjelaskan prinsip kerja elektroskop.

F. Materi Pembelajaran

Listrik Statis

G. Metode Pembelajaran


Metode : - Tanya Jawab

- Ceramah

- Latihan soal

H. Langkah-langkah Kegiatan


Fase 1

Orientasi

1. Guru mengecek

kehadiran siswa.


siswa untuk

mengikuti materi

listrik statis dengan

mengkomunikasikan

tujuan pembelajaran

yang akan dicapai


3. Guru memberikan


3. Siswa mengikuti

arahan guru dan

menyimak garis

besar kompetensi

dasar dan indikator

yang akan dicapai

setelah

pembelajaran.

4. Siswa menyimak

guru.

Jujur,

Komunikatif

10’

Fase 2

Presentasi atau

demonstrasi

Guru (membimbing siswa)

melakukan tanya jawab

untuk menjelaskan interaksi

antara benda-benda

bermuatan listrik.

1. Siswa membaca

materi dan

menonton video

tentang interaksi

antara benda-

benda bermuatan

listrik dalam

komik digital.

2. Siswa melakukan

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

30’

tanya jawab untuk

mengetahui

interaksi antara

benda-benda

bermuatan listrik.

Fase 3

Latihan

terstruktur

1. Guru (membimbing


jawab untuk

menjelaskan jenis-jenis

muatan listrik.

2. Guru (membimbing


jawab untuk

menjelaskan sifat-sifat

muatan listrik.

3. Guru (membimbing


jawab untuk

menjelaskan prinsip

kerja elektroskop.

1. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui jenis-

jenis muatan

listrik.

2. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui sifat-

sifat muatan listrik.

3. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui sifat-

sifat muatan listrik.

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

50’

Fase 4

Latihan

Terbimbing



yang belum dimengerti atau




sebenarnya.

1. Siswa bertanya

kepada guru jika

masih ada hal yang

belum dipahami

atau yang ingin

ditanyakan sesuai

materi

2. Siswa

rasa ingin

tahu,

komunikatif

10’

memperhatikan

penjelasan guru

Fase 5

Latihan Mandiri

(Mengecek

pemahaman dan

pemberian

umpan balik)


tentang muatan listrik

dan elektroskop untuk

dikerjakan oleh siswa

2. Guru meminta beberapa

siswa untuk menuliskan

jawabannya dipapan

tulis dan dikoreksi

bersama-sama.



membuat rangkuman

materi yang telah

dipelajari

1. Siswa bersama

mengerjakan soal

yang diberikan

oleh guru

2. Beberapa siswa

mengerjakan soal

yang diberikan

guru dipapan tulis

3. Siswa bersama

guru mengoreksi

jawaban yang telah

dikerjakan

4. Siswa menberikan

kesimpulan dari

pembelajaran yang

telah dilaksanakan

Jujur

Komunikatif

Mandiri

Demokratis

Toleransi

20’

E. Sumber Belajar

d. Buku IPA Terpadu

e. Buku referensi yang relevan

f. Software Komik Digital




Palembang,

Mengetahui,



NIP NIM 06091011004

Bahan Ajar

Percobaan

Tujuan : Mempelajari interaksi benda-benda bermuatan listrik

Alat dan bahan :

penggaris plastik

batang kaca

kain sutera

kain wool

statif

benang

Cara Kerja :

1. Ikatkan sebatang penggaris plastik pada statif. Gosok-gosokkan satu ujung

penggaris tersebut dan satu ujung penggaris plastik kedua dengan kain wool.

2. Dekatkan penggaris plastik kedua ke penggaris plastik yang digantung. Amati

perilaku kedua penggaris tersebut. Catat hasil pengamatanmu.

3. Dengan cara yang sama, lakukan untuk batang kaca yang digosok dengan kain

sutera.

4. Sekarang, gosok kembali satu ujung penggaris plastik yang digantung dengan

kain wool dan batang kaca dengan kain sutera. Dekatkan batang kaca pada

penggaris tersebut. Amati perilaku kedua benda tersebut, catat hasil

pengamatanmu.

Pertanyaan :

1. Apakah penggaris bermuatan listrik setelah digosokkan pada kain wool?

Jelaskan.

2. Apakah batang kaca bermuatan listrik setelah digosokkan pada kain sutera?

Jelaskan.

3. Apa yang terjadi jika penggaris setelah digosokkan pada kain sutera?

Jelaskan.

4. Buat kesimpulan dari hasil kegiatanmu.

Penjelasan :

Berdasarkan kegiatan tersebut, kamu dapat mengamati bahwa jika dua

penggaris plastik yang telah digosok dengan kain wool saling didekatkan, ternyata

penggaris plastik tersebut saling tolak-menolak. Gejala serupa dapat kamu amati, jika

dua batang kaca yang telah digosok dengan kain sutera didekatkan, ternyata juga

saling tolak-menolak.

Kamu dapat dengan mudah menyatakan, karena kedua penggaris plastik

tersebut digosok dengan kain yang serupa, tentu saja muatan yang terdapat pada

penggaris plastik tersebut sejenis. Demikian juga halnya dengan kedua batang kaca,

pastilah memiliki muatan sejenis karena digosok dengan benda yang serupa. Hasil

pengamatanmu ternyata menunjukkan bahwa benda-benda yang bermuatan listrik

sejenis akan tolak-menolak.

Ketika penggaris plastik tersebut digosok dengan kain wool, elektron-elektron

dari kain wool berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik tersebut

bermuatan listrik negatif. Sebaliknya, ketika batang kaca digosok dengan kain sutera,

elektron-elektron pada batang kaca tersebut berpindah ke kain sutera, sehingga batang

kaca bermuatan positif. Akibatnya, antara penggaris plastik dengan batang kaca

terjadi tarik-menarik.

Elektroskop

Elektroskop adalah alat untuk menyelidiki muatan serta jenis muatan listrik pada

suatu benda. Elektroskop bermuatan positif jika mengalami kekurangan elektron dan

bermuatan negatif jika kelebihan elektron. Berikut adalah hal-hal yang terjadi pada

elektroskop:

a. Elektroskop netral daunnya berada dalam kondisi tertutup

b. Elektroskop netral, daunnya yang tertutup akan membuka jika disentuh benda

bermuatan listrik.

c. Elektroskop yang telah membuka (karena telah bermuatan) daunnya

cenderung akan membuka lebar jika disentuh benda bermuatan sama dengan

yang terdapat pada daun elektroskop

d. Elektroskop yang telah membuka (karena telah bermuatan) daunnya

cenderung akan menutup jika disentuh benda bermuatan berbeda dengan yang

terdapat pada daun elektroskop.

Tes Tertulis


1. Penggaris plastik

bermuatan listrik menolak

batang ebonit yang

digosok dengan kain wol

dan menarik batang kaca

yang digosok dengan kain

sutra.

a. Apakah jenis muatan

listrik penggaris

plastik?

b. Apakah jenis muatan

batang ebonit?

c. Apakah jenis muatan

batang kaca?

d. Apakah yang terjadi

jika batang ebonit

berdekatan dengan

batang kaca?

a. Negatif

b. Negatif

c. Positif

d. Batang ebonit dan batang kaca

akan tarik menarik.

10

10

10

20

2 Bagaimanakah prinsip

kerja dari elektroskop?

50

Total Skor 100


( RPP )





Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar

3.1 Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis

serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

Menjelaskan secara kualitatif hubungan antara besar gaya listrik dan besar muatan

listrik serta jarak antara benda bermuatan listrik

Memberi contoh penerapan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari

A. Tujuan Pembelajaran


Menjelaskan hubungan antara gaya listrik dan jarak antar muatan listrik.

Menjelaskan hubungan antara gaya listrik dan muatan listrik.

Menyebutkan bunyi Hukum Coulomb.

Menjelaskan secara kualitatif hubungannya antara besar gaya listrik dan besar

muatan listrik serta jarak antara benda bermuatan listrik.

Menyebutkan contoh peristiwa permasalahan dan pemanfaatan listrik statis

dalam kehidupan sehari-hari.

B. Materi Pembelajaran

Hukum Coulomb

Masalah dan Manfaat Listrik Statis

C. Metode Pembelajaran


Metode : - Ceramah

- Tanya Jawab

- Latihan soal

D. Langkah-langkah Kegiatan


Fase 1

Orientasi

1. Guru mengecek

kehadiran siswa.


siswa untuk mengikuti

materi Hukum Coulomb

serta Masalah dan

Manfaat Listrik Statis

dengan

mengkomunikasikan

tujuan pembelajaran

yang akan dicapai


3. Guru memberikan

1. Siswa mengikuti

arahan guru dan

menyimak garis

besar kompetensi

dasar dan

indikator yang

akan dicapai

setelah

pembelajaran.

2. Siswa menyimak

guru.

Jujur,

Komunikatif

10’


Fase 2

Presentasi

Guru (membimbing siswa)

melakukan tanya jawab

untuk menjelasakan Hukum

Coulomb.

1. Siswa membaca

materi Hukum

Colomb yang ada

dalam komik

digital.

2. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui materi

Hukum Coulomb.

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

40’

Fase 3

Latihan

terstruktur

1. Guru (membimbing


jawab untuk

mengetahui contoh

permasalahan listrik

statis dalam kehidupan

sehari-hari.

2. Guru (membimbing


jawab mengetahui

contoh pemanfaatan

listrik statis dalam

kehidupan sehari-hari.

1. Siswa membaca

materi tentang

masalah listrik

statis dalam komik

digital.

2. Siswa melakukan

tanya jawab untuk

mengetahui contoh

permasalahan

listrik statis dalam

kehidupan sehari-

hari.

3. Siswa membaca

materi tentang

manfaat listrik

statis dalam komik

digital.

4. Siswa melakukan

Jujur,

toleransi,

komunikatif,

tanggung

jawab

30’

tanya jawab untuk

mengetahui contoh

pemanfaatan listrik

statis dalam

kehidupan sehari-

hari.

Fase 4

Latihan

Terbimbing



yang belum dimengerti atau




sebenarnya.

1. Siswa bertanya

kepada guru jika

masih ada hal yang

belum dipahami

atau yang ingin

ditanyakan sesuai

materi

2. Siswa

memperhatikan

penjelasan guru

rasa ingin

tahu,

komunikatif

10’

Fase 5

Latihan Mandiri

(Mengecek

pemahaman dan

pemberian

umpan balik)


tentang hukum

coulomb untuk

dikerjakan oleh siswa

2. Guru meminta

beberapa siswa untuk

menuliskan

jawabannya dipapan

tulis dan dikoreksi

bersama-sama.



1. Siswa bersama

mengerjakan soal

yang diberikan

oleh guru

2. Beberapa siswa

mengerjakan soal

yang diberikan

guru dipapan tulis

3. Siswa bersama

guru mengoreksi

jawaban yang telah

dikerjakan

Jujur

Komunikatif

Mandiri

Demokratis

Toleransi

30’

membuat rangkuman

materi yang telah

dipelajari

4. Siswa menberikan

kesimpulan dari

pembelajaran yang

telah dilaksanakan

E. Sumber Belajar

a. Buku IPA Terpadu

b. Buku referensi yang relevan

c. Software Komik Digital




Palembang,

Mengetahui,



NIP NIM 06091011004

Bahan Ajar

Hukum Coulomb

Charles Augustin de Coulomb, seorang fisikawan berkebangsaan Perancis,

pada tahun 1785 pertama kali yang meneliti hubungan gaya listrik dengan dua

muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunakan sebuah neraca puntir. Untuk

mengenang jasa Charles A. de Coulomb, namanya digunakan untuk satuan

internasional muatan listrik, yaitu coulomb (C). Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-

menolak antara dua muatan listrik disebut gaya Coulomb (Fc). Apabila dua muatan

yang berdekatan jenis muatannya sama, maka gaya Coulombnya berupa gaya tolak-

menolak. Sebaliknya, dua muatan yang berdekatan jenis muatannya tak senama,

maka gaya Coulombnya berupa gaya tarik-menarik. Besar gaya Coulomb bergantung

pada:

a. besar masing-masing muatan (Q1 dan Q2),

b. kuadrat jarak antara dua muatan (r2).

Hukum Coulomb berbunyi: “Besar gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik

antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing

muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda

bermuatan”.

Secara matematik Hukum Coulomb dirumuskan:

FC=kQ1×Q 2

r2

Dengan:

Fc = gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dalam satuan newton (N)

Q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)

Q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)

r = jarak antara dua benda bermuatan dalam satuan meter (m)

k = konstanta pembanding besarnya 9 × 109 Nm2/C2

Masalah dan Manfaat Listrik Statis

1. Masalah Listrik Statis

Bahaya petir

Elektron-elektron dalam petir tentu saja mencari jalan terbaik (konduktor)

untuk dilaluinya agar sampai ke tanah. Dan jalan terbaik untuk petir sampai

ke tanah adalah melalui gedung tinggi, antena televisi dan pepohonan.

Meski manusia tidak setinggi gedung, tetapi jika berada diluar rumah saat

badai petir, bukan berarti aman. Di tempat yang luas, tubuh manusia adalah

jalur terbaik untuk menghantarkan petir ke tanah. Bahaya tersambar petir

lebih meningkat jika orang membawa benda dari logam, seperti payung

atau tongkat golf. Begitu juga berlindung di bawah pohon tinggi besar pada

saat badai petir adalah kesalahan besar. Memang petir akan memilih jalur

pohon tinggi, tetapi ia juga akan menyambar orang yang berlindung di

bawahnya.

Lalu di manakah tempat yang aman untuk berlindung saat badai petir?

Masulah ke dalam mobil. Mobil terbungkus oleh bahan logam (campuran

alumunium) yang merupakan konduktor yang sangat baik. Jika atap mobil

tersambar petir, maka tidak akan terjadi apa-apa dengan orang yang berada

di dalam mobil. Mengapa? Orang yang berada di dalam mobil terlindungi

dengan baik karena tidak ada muatan listrik yang masuk mobil. Logam

yang membungkus mobil itu memiliki sifat yang unik. Ketika logam diberi

muatan listrik, maka muatan listrik akan segera tersebar dipermukaannya.

Petir merupakan aliran listrik, muatan listrik dari petir akan diterima oleh

bahan logam yang membungkus mobil lalu disebarkan ke seluruh

permukaan luar mobil dan akan berujung pada ban mobil. Seketika itu juga

ban mobil akan menahan aliran listrik dari petir dan mengalirkan sisa aliran

listrik tersebut ke tanah.

Untuk menghindari bahaya petir di atas gedung perlu dipasang penangkal

petir. Penangkal petir berupa batang logam yang berujung lancip, dan

dihubungkan ke tanah dengan kawat logam yang relatif besar. Penangkal

petir menyediakan jalan bagi muatan listrik di awan agar dapat berpindah

menuju tanah melalui kawat, dan bukannya melalui bangunan.

Penangkal petir melindungi gedung tinggi dari sambaran petir dengan dua

cara sebagai berikut.

1. Aliran ion-ion positif dari ujung runcing konduktor menuju ke awan

halilintar mengurangi muatan listrik induksi pada atap gedung dan juga

menetralkan (meniadakan) beberapa muatan listrik negative pada

awan. Ini menyebabkan berkurangnya kesempatan atap gedung

tersambar petir.

2. Jika petir menyambar juga, penangkal petir menyediakan jalur untuk

dilalui elektron-elektron menuju ke dalam tanah tanpa merusak

gedung. Ingat, tanah atau Bumi memiliki kemampuan tak terbatas

untuk menampung elektron atau memberi elektron.

Bahaya listrik statis

Dapatkah kamu mengetahui apa yang akan terjadi bila truk tangki minyak

tidak dihubungkan dengan rantai yang menjuntai ke tanah?

Saat roda truk berputar cepat, roda tersebut memperoleh muatan negatif

yang semakin besar akibat bergesekan dengan permukaan tanah. Karena

itu, rantai logam yang menjuntai ke tanah dapat menyalurkan elektron-

elektron dari bumi dan menetralkan muatan-muatan positif yang timbul di

suatu logam pada bagian truk itu. Pada truk tangki minyak, dipasang rantai

pada bagian bawahnya. Ini dimaksudkan agar listrik statis yang timbul

karena gesekan ban dengan jalan dapat dinetralkan sehingga tidak

membahayakan muatan tangki.

Putaran pada saat mobil truk berjalan menghasilkan muatan negatif yang

diperoleh dari gesekan ban dengan jalan. Bagian dalam logam yang

berdekatan dengan ban menjadi bermuatan positif dengan cara induksi. Hal

ini dapat menimbulkan percikan api. Untuk menghindari peristiwa tersebut,

truk pengangkut bensin atau bahan yang mudah terbakar lainnya

dilengkapi dengan sepotong logam di bagian belakang mobil menyentuh

tanah. Logam ini menghantarkan elektron dari tanah untuk menetralisir

muatan positif yang ada di badan logam mobil sebelum terjadi percikan

api.

2. Manfaat Listrik Statis

Pengendap elektrostatis

Pengendap elektrostatis, alat ini ditemukan oleh F.G. Cottrell pada tahun 1907.

Alat ini digunakan untuk membersihkan udara yang keluar dari cerobong asap.

Gas yang membawa abu dan debu (polutan) lewat dari bawah. Ion-ion positif

udara ditarik ke kawat bermuatan negatif , tetapi ion negatif udara ditangkap

oleh partikel-partikel polutan. Partikel-pertikel polutan ini kemudian bergrak

menuju pelat logam dan terkumpul disini.

Ketika saluran cerobong digoncang, partikel polutan (abu dan debu) jatuh

bebas dan terkumpul di bagian dasar. Proses seperti ini memungkinkan

pengendap elektrostatis memindahkan partikel-partikel polutan berukuran kira-

kira 10 mikrometer, sehingga polutan tidak turut keluar bersama gas buang.

Dengan demikian, gas buang yang keluar melalui cerobong asap lebih bersih

(mengurangi polusi udara).

Pengecatan mobil

Pengecatan mobil saat ini secara luas menggunakan penyemprotan cat

elektrostatis. Butiran-butiran cat dari sebuah aerosol biasanya menjadi

bermuatan listrik ketika bergesekan dengan mulut penyemprot. Badan mobil

yang ditanahkan selama penyemprortan akan menarik butiran-butiran cat

bermuatan menuju ke badan mobil. Proses ini memberikan pelapisan cat yang

lebih rata, dan menjamin bahwa pengecatan akan sampai, bahkan ke bagian-

bagian mobil yang paling sukar dicapai.

Tes Tertulis


1. Dua muatan sejenis

besarnya +2×10-6 C dan

+6×10-4 C. Jika jarak

kedua muatan 6 cm,

berapakah gaya Coulomb

yang dialami kedua

muatan?

Diketahui:

Q1 = 2 × 10-6 C

Q2 = 6 × 10-4 C

r = 6 cm = 6 ×10-2 m

Ditanya: Fc = ….?

Jawab.

FC=kQ1×Q 2

r2

FC=9×109(2× 10−6 C)×¿¿

FC=9×109(2× 10−6 C)×¿¿

FC=3×103 N

5

5

5

5

10

10

10

20

2 Jelaskan prinsip kerja

penangkal petir!

Aliran ion-ion positif dari ujung runcing

konduktor menuju ke awan halilintar

mengurangi muatan listrik induksi pada

atap gedung dan juga menetralkan

(meniadakan) beberapa muatan listrik

negative pada awan. Ini menyebabkan

berkurangnya kesempatan atap gedung

tersambar petir.

Jika petir menyambar juga, penangkal

petir menyediakan jalur untuk dilalui

elektron-elektron menuju ke dalam tanah

tanpa merusak gedung. Ingat, tanah atau

Bumi memiliki kemampuan tak terbatas

20

20

untuk menampung elektron atau

memberi elektron.

Total Skor 100

rpp listrik statis.docx

Documents