Memahami Konsep Listrik Statis

Listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permukaan benda. Benda tersusun oleh partikel zat, partikel zat yang terkecil dan tidak dapat dibagi lagi adalah Atom. Tiap Listrik statis terjadi akibat adanya perbedaan muatan listrik. Muatan listrik sejenis (positif dengan positif atau negatif dengan negatif) bersifat tolak menolak. Muatan listrik yang berbeda (positif dengan negatif) bersifat tarik menarik. Penemu 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 kemudian jatuh lagi.

Terjadinya muatan listrik pada benda dapat dijelaskan dengan melalui teori elektron. Setiap benda terdiri atas atom-atom. Inti atom bermuatan positif, sedangkan elektron bermuatan negatif. Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Karena sesuatu hal, satu elektron atau lebih dapat meninggalkan atomnya sehingga atom kelebihan muatan positif, atom ini disebut bermuatan positif. Karena sesuatu hal pula sebuah atom dapat menerima satu atau lebih elektron-elektron. Muatan negatif atom ini menjadi lebih besar daripada muatan positifnya. Atom ini disebut bermuatan negatif.

Listrik statis sangat erat kaitannya dengan elektron dan proton. Karena neutron tidak bermuatan, maka neutron tidak memainkan peran dalam listrik. Beberapa kejadian dalam kehidupan sehari-hari yang menggambarkan adanya gejala interaksi antara muatan listrik antara lain sebagai berikut.

Listrik statis berkaitan dengan adanya elektron. Elektron adalah partikel penyusun atom yang bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom (nukleus). Atom yang kelebihan elektron akan menjadi bermuatan negatif dan disebut sebagai ion negatif, contohnya Cl^-, (OH)^-, dan O^2-. Atom yang kekurangan elektron akan menjadi bermuatan positif dan disebut sebagai ion positif, contohnya H⁺, Na⁺, dan Mg²⁺.

Jika benda bermuatan listrik positif didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatif maka akan saling tarik menarik. Sebaliknya, jika benda bermuatan listrik positif didekatkan dengan benda bermuatan listrik positif, atau benda bermuatan listrik negatif didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatif akan saling tolak menolak. Interaksi kedua muatan tersebut merupakan gejala sederhana listrik statis.

Pada umumnya jumlah elektron dan proton pada atom-atom sebuah benda adalah sama, sehingga atom-atom pada benda tersebut tidak bermuatan listrik atau netral. Salah satu cara untuk mengubah benda menjadi bermuatan listrik adalah dengan menggosokkan benda tersebut. Misalnya sisir plastik yang digosokkan pada rambut kering akan bermuatan negatif karena sisir mengalami kelebihan elektron (elektron dari rambut berpindah ke sisir plastik) dan kaca yang digosokkan pada rambut kering akan bermuatan positif karena kaca mengalami kekurangan elektron (elektron dari kaca berpindah ke rambut yang kering).

Deret Tribolistrik menunjukkan urutan deret benda yang akan menjadi bermuatan negatif bila digosok dengan sembarang benda di atasnya dan akan bermuatan positif bila digosok dengan benda di bawahnya. Misalnya jika gelas digosokkan secara searah pada wol, maka gelas tersebut akan menjadi bermuatan listrik positif dan wol akan menjadi bermuatan listrik negatif.

Dengan memahami deret tribolistrik ini akan dapat mengetahui mengapa penggaris bila digosokkan dengan rambut akan bermuatan negatif.  Semua dapat diselesaikan dengan deret tribolistrik ini. Perjanjian Ilmuwan Fisika : Muatan listrik yang sejenis dengan muatan pada plastik dinamakan muatan negatif. dan muatan listrik yang sejenis dengan muatan pada kaca dinamakan muatan postif.

Salah satu cara mengetahui jenis muatan listrik pada benda adalah dengan menggunakan elektroskop. Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui muatan listrik sebuah benda.Elektroskop memiliki 3 bagian utama, yaitu kepala elektroskop yang terbuat dari logam, penghantar atau konduktor yang menghubungkan kepala elektroskop dengan daun elektroskop, dan daun elektroskop yang terbuat dari lempeng emas atau alumunium. Daun elektroskop akan mekar apabila kepala elektroskop diberi muatan dengan cara mendekatkan benda bermuatan ke kepala elektroskop.

Cara Kerja Elektroskop

1. Pada saat netral, muatan listrik (+ dan -) pada elektroskop tersebar merata pada seluruh bagian elektroskop, sehingga daun logam akan menutup (kuncup). Perhatikan gambar!
2. Pada saat knop didekati benda bermuatan negatif, muatan positif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan negatif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
3. Pada saat knop didekati benda bermuatan positif, muatan negatif pada elektroskop akan berkumpul di sekitar knop dan muatan positif berkumpul di sekitar daun logam, sehingga daun akan membuka (mekar).
4. Untuk menetralkan kembali, knop dapat disentuh dengan jari atau dihubungkan ke tanah/bumi.