Materi Fisika Listrik Statis

Kami sampaikan tentang listrik statis dengan detail dari materi Fisika kelas 12 Sekolah Menengah Atas Kurikulum Merdeka.

Ringkasan Materi Fisika Kelas 12 Bab 1 Kurikulum Merdeka – Listrik Statis

Fenomena listrik statis tidak sedikitditemukan pada sekitar kita, dimulai dengan yang sederhana hingga produk modern. Contoh dari produk teknologi engaplikasikan konsep listrik statis adalah mesin fotocopy serta printer inkjet. 

Gaya listrik

Dua jenis benda bermuatan bisa berinteraksi tarik menarik atau tolak menolak apabila ada di jarak tertentu. Pperistiwa tolak menolak apabila ada di jara tertentu.peristiwa tolak menolak maupun tarik menarik menunjukkan bahwasnaay pad akedua benda muatan listrik ada gaya. Gaya terhadap muatan listrik dikenali dengan gaya listrik. 

Hukum coulomb

Gaya listrik antara muatan titik diteliti lmuwan prancis dengan nama charles de coulomb 1736-1806. Mka itu, gaya listrik seringkali disebut dengan gaya coulomb. Kesimpulannya, hasil penelitiannya dikenali dengan hukum coulomb. 

“Besar gaya tarik menarik maupun tolak menolak antara 2 benda muatan listrik atau gaya listrik atau gaya coulomb berbanding lurus bersama muatan masing-masing benda serta berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantara kedua benda ini.”

Besar aya listrik terhadap muatan listrik karena muatan yang berjarak, bisa dituliskan:

Resultan gaya

Gaya adalah salah satu besaran vektor. Maka itu, sebelumtentukan besaran gaya erhadap sebuah muatan karena berbagai muatan, harus ditentukan dahulu arahnya sebelum ditentukan besar resultannya. 

Medan listrik

Medan listrik muatan titik

Gaya pad akehidupan sehari-hari banyak merupakan gaya sentuh. Seperti, dorong meja, tarik kursi, memaku kapstok ke dinding, memukul bola voli, menendang bola, serta lainnya. Selain gaya sentuh, terdapat pula tidak sentuh, seperti, gaya gravitasi serta gaya listrik. Gaya ravitasi bumi adalah gaya timbul saat benda ada pada ‘medan’ gravitasi bumi. Gagasan mengenai ‘medan’ pertama kali dikemukakan ilmuwan inggris, yaitu michael faraday 1791-1867. 

Daerah sekitar muatan listrik menyebabkan timbul gaya listrik terhadap muatan uji, disebut dengan medan listrik. 

Medan listrik terhadap pelat paralel

Pelat pararel (pelat konduktor sejajar) ada kehidupan sehari-hari banyak diperlukan peralatan elektronik dengan teknologi yang canggih memiliki fungsi memberi medan listrik pada muatan. 

Masing-masing pelat diberikan muatan sama besar tetapi berlawanan jenis. Arah medan listrik dari pelat positif ke pelat negatf. Kuat medan listrik pada pelat pararel merupakan homogen (sama besarnya pad setiap titik), besarnya yaitu:

Energi potensial listri serta potensial listrik

Di bawah ini menunjukkan muatan q ada di jarak r dari muatan q. Karena jenis muatannya sama, disetiap muatan terjadi gaya tolak menolak aau gaya coulomb:

Besaran gaya listrik terhadap muatan berdasarkan besar muatan. Terdapat besaran fisi sangat penting serta banyak digunakan terhadap aplikasi kehidupan sehari-hari, adalah dengan bagi besaran energi potensial listrik pada muatan. Besaran satu ini dikenali dengan potensial listrik. 

Potensial listrik adalah energi potensial listrik tiap satuan muatan. 

Dengan v adalah potensial listrik, satuannya volt. 

Bagi pelat paralel dengan beda potensial listrik antar pelat v serta jarak antar pelat d, medan listriknya yaitu:

Kapasitor eping sejajar

Knsep keping sejajar seudah banyak digunakan terhadap produk teknologi salah satunya, adalah laar sentuk kapasitas umum digunakan terhadap smartphone sekarang. 

Layar sentuh kapasitas terbuat dari lapsan transparan merupakan konduktor di bagian dalam serta luar dan isolator di bagian tengahnya. 

Kapasitansi kapasitor adalah ukuran kapasitas kapasitor untuk menyimpan muatan.

Rangkaian kapasitor

Kapasitor tersedia pada pasaran mempunyai banyak jenis, bentuk, ukuran serta kapasitansi. Sebuah kapasitor umnya diberikan label ilai kapasitansinya. Produk-produk elektronik pad aumumnya, agar bisa mendapat nilai kapasitansi berdarsakan diperlukan. 

1. Rangkaian seri

Menunjukkan 3 kapasitor dengan kapasitansi setiap c₁, c₂ serta c₃ dihubungkan bersama sebuah tegangan v. Apabila tegangan terhadap ujung-ujung kapasitor yaitu v₁, v₂, serta v₃ maka:

2. Rangkaian paralel

Gmbar di atas menunjukkan 3 kapasitor c₁, c₂ serta c₃ dirangkai paralel lalu dihubungkan bersama sumber tegangan v. 

Kapasitansi total untuk rangkaian paralel: