Listrik Statis, Teori Atom, dan Hukum Coulomb

KOMPAS.com - Petir adalah suatu kejadian alam yang luar biasa, karena dalam setiap kejadian petir, energi yang dilepaskan lebih besar dibandingkan pembangkit tenaga listrik.

Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt.

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permuakaan benda.

Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangan listrik dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik.

Listrik statis kontras dengan arus listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan mentransmisikan listrik.

Sebuah muatan listrik statis dibuat setiap dua permukaan memiliki resistensi yang tinggi terhadap arus listrik.

Setiap benda memiliki kecenderungan untuk berada dalam keadaan netral. Sehingga jika benda bermuatan maka secara spontan dapat membebaskan muatannya.

Salah satunya adalah petir. Di mana petir memiliki sifat muatan listrik antara lain:

1. Listrik terdiri dari dua jenis muatan yaitu positif dan negatif.
2. Muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan sejenis tolak menolak dan muatan tidak sejenis tarik-menarik.

Teori atom

Menurut Demokritus, partikel zat yang terkecil disebut atom. Hal tersebut pertama kali dimodelkan oleh Dalton.

Adapun model atom Dalton adalah sebagai berikut:

1. Atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.
2. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi atom unsur yang lain.
3. Dua atom atau lebih dapat membentuk molekul
4. Atom suatu unsur semuanta sama atau serupa

Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi, teori atom mengalami perkembangan oleh beberapa ahli seperti JJ Thomson, Rutherford, dan Bohr.

Muatan listrik

Bagaimana benda dapat bermuatan listrik? Setiap zat tersusun atas atom. Sehingga muatan listrik suatu zat tergantung dari jenis muatan listrik atom.

Jika atom benda lebih cenderung melepaskan elektron, maka zat yang disusunya lebih cenderung bermuatan positif.

Sebaliknya, jika atom benda lebih cenderung menangkap elektron, maka zat yang disusunnya cenderung bermuatan negatif.

Sehingga muatan listrik sebuah benda sangat tergantung dengan muatan listrik atom-atom penyusunnya.

Medan listrik

Adanya gaya di antara dua muatan listrik, walaupun dua benda yang bermuatan listrik tidak bersentuhan, disekitar muatan listrik terdapat medan listrik.

Medan listrik adalah daerah disekitar muatan listrik yang masih mendapat pengaruh gaya listrik dari muatan tersebut.

Hukum Coulomb

Seorang fisikawan Perancis yang bernama Charles Agustin Coulumb menyelidiki besarnya gaya yang terjadi pada dua benda yang bermuatan listrik.

Alat yang digunakan adalah neraca puntir (torsion balance).

Hasil investigasinya menemukan hubungan bahwa:

"Besarnya gaya listrik sebanding dengan besarnya muatan listrik dua benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara dua buah benda yang bermuatan listrik".

Pernyataan di atas dikenal dengan nama Hukum Coulomb

Elektroskop

Untuk mengidentifikasi muatan listrik sebuah benda dapat digunakan elektroskop.

Elektroskop terdiri dari sebuah bola konduktor yang dihubungkan dengan dua buah daun logam (biasanya emas) dengan menggunakan batang konduktor.

Dengan menggunakan bahan dari isolator sebagai penyekat, daun elektroskop dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang terbuat berdinding kaca.

Prinsip kerja elektroskop adalah induksi listrik. Di mana jika kepala eklektroskop yang netral didekatkan dengan benda, maka daun elektroskop akan mengembang jika benda tersebut bermuatan listrik.

Benda akan tetap jika benda tersebut tidak bermuatan listrik.