Penyebab listrik statis
1. Penggosokan
Cara membuat listrik statis dengan cara menggosokkan dua buah benda.
Ada beberapa benda yang bisa bermuatan listrik statis, seperti kain sutra dengan kaca. Kaca memiliki daya listrik positif, sementara kain sutra listrik negatif. Proses munculnya elektron dari kaca yang berpindah ke kain sutra.
Bahan | Hasil | Proses |
Kaca – kain sutera | Kaca (+) Kain sutera (-) | Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera |
Penggaris plastik – kain wool | Penggaris plastik (-) Kain wool (+) | Elektron dari kain wool ke penggaris plastik |
Sisir plastik – rambut manusia | Sisir plastik (-) Rambut manusia (+) | Elektron dari rambut manusia berpindah ke sisir plastik |
Penggaris plastik – rambut manusia | Penggaris plastik (-) Rambut manusia (+) | Elektron dari rambut manusia berpindah ke penggaris plastik |
Balon karet – kain wool | Balon karet (-) Kain wool (+) | Elektron I kain wool berpindah ke balon karet |
Ebonit – kain wool | Ebonit (-) Kain wool (+) | Elektron dari kain wool berpindah ke ebonit |
2. Konduksi
Penyebab selanjutnya yaitu karena benda yang bermuatan listrik didekatkan (biasanya tanpa menyentuh) dengan benda yang tidak bermuatan listrik atau disebut dengan konduksi.
Secara makna, konduksi merupakan pendekatan benda yang bermuatan listrik ke benda yang tidak bermuatan. Hal ini membuat benda yang tadinya tidak memiliki muatan listrik bisa mendapatkan muatan listrik.
Dari kondisi tersebut nantinya akan menimbulkan adanya perpindahan elektron yang kemudian mengakibatkan timbulnya listrik statis pada benda tersebut. Konduksi mengacu pada transef elektron ketika benda ditempatkan dalam kontak satu sama lain. Misalnya, permukaan yang bermuatan positif dapat memperoleh elektron ketika menyentuh benda bermuatan netral.
Seperti yang telah dijelaskan diatas,
Bila sebuah benda logam bermuatan positif disentuhkan dengan benda logam lain yang tidak bermuatan(netral), maka elektron-elektron bebas dalam logam yang netral akan tertarik menuju logam yang bermuatan positif, seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Karena sekarang logam ke dua tersebut kehilangan beberapa elektronnya, maka logam ini akan bermuatan positif. Proses demikian disebut memuati dengan cara konduksi atau dengan cara sentuhan, dan akhirnya ke dua benda memiliki muatan dengan tanda yang sama.
3. Induksi
Listrik statis juga dapat disebabkan oleh proses induksi.
Induksi yaitu memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar, cara yang bisa dilakukan adalah dengan mendekatkan benda bermuatan listrik ke benda lain dalam kondisi netral.
Metode ini dapat didemonstrasikan dengan menggunakan elektroskop yang merupakan alat untuk mendeteksi muatan listrik. Elektroskop dilepaskan lalu benda bermuatan didekatkan ke terminal atas instrumen. Induksi menyebabkan pengutuban muatan di dalam batang logam elektroskop, sehingga terminal atas terkumpul muatan yang berlawanan dengan muatan pada ujung benda bermuatan, sedangkan daun elektroskop mendapatkan muatan dengan polaritas yang sama. Karena kedua daun elektroskop memiliki muatan yang sama, makan kedua daun akan membuka karena adanya tolak-menolak karena terisi muatan yang sama. Elektroskop yang pada awalnya netral tidak ada perpindahan muatan dari dan keluar elektroskop, ketika benda bermuatan dipindahkan dari elektroskop, daun-daun elektroskop akan bersatu kembali.
Tetapi jika terdapat kontak listrik singkat antara terminal elektroskop dan tanah (ground), misalnya dengan menyentuh terminal dengan jari, hal ini menyebabkan muatan mengalir dari ground ke terminal karena ditarik oleh muatan pada objek yang dekat dengan terminal. Muatan ini menetralkan muatan di daun elektroskop, sehingga daun-daun itu bersatu kembali. Elektroskop sekarang berisi muatan bersih yang polaritasnya berlawanan dengan muatan objek. Ketika kontak listrik ke ground terputus misalnya ketika jari di angkat, muatan tambahan yang baru saja mengalir ke dalam elektroskop tidak dapat lepas, dan instrumen menahan muatan bersih. Muatan ditahan di bagian atas terminal elektroskop oleh daya tarik muatan penginduksi. Tetapi ketika muatan penginduksi dipindahkan, muatan dilepaskan dan menyebar ke seluruh terminal elektroskop ke daun, sehingga daun elektroskop membuka lagi.
Tanda muatan yang tertinggal pada elektroskop setelah penetralan dengan tanah selalu berlawanan tanda dengan muatan penginduksi eksternal.
Dua aturan dalam induksi elektrostatis adalah:
- Jika benda tidak dibumikan, muatan yang berdekatan akan menginduksi muatan yang sama besar dan berlawanan arah pada benda tersebut.
- Jika ada bagian dari objek yang ditanahkan untuk sementara saat muatan penginduksi berada didekatnya, muatan yang berlawanan polaritas dengan muatan penginduksi akan ditarik dari tanah ke dalam objek, dan akan ditinggalkan dengan muatan yang berlawanan dengan muatan penginduksi.
