->

LISTRIK STATIS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Disusun Oleh : Aji Sambudi, S.Pd dalam Rangka UKIN

IDENTITAS PESERTA DIDIK

A. KOMPETENSI DASAR

3.4 Menjelaskan konsep listrik statis dan gejalanya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk kelistrikan pada sistem saraf dan hewan yang mengandung listrik.
4.4 Menyajikan hasil pengamatan tentang gejala listrik statis dalam kehidupan sehari-hari.

B. INDIKATOR

3.4.1    Memberi contoh gejala kelistrikan yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari
3.4.2    Menganalisis peristiwa yang terjadi pada penggaris plastik yang digosokkan pada rambut kering dan peristiwa yang terjadi pada dua buah balon yang digosokkan pada rambut kering
3.4.3    Mengidentifikasi jenis-jenis muatan listrik
3.4.4    Menjelaskan interaksi dua muatan listrik
3.4.5    Menjelaskan fungsi dan prinsip kerja elektroskop
3.4.6    Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi besar gaya Coulomb dua muatan listrik
3.4.7    Menghitung besarnya gaya Coulomb dua muatan listrik
3.4.8    Menganalisis interaksi dua benda bermuatan karena pengaruh jarak
3.4.9    Menganalisis beda potensial dua benda bermuatan
3.4.10    Menghitung besar medan listrik
3.4.11    Mengidentifikasi bagian sel saraf
3.4.12    Menjelaskan fungsi akson atau neurit
3.4.13    Menyebutkan zat kimia yang berfungsi menghantarkan rangsangan listrik
3.4.14    Menjelaskan tentang prinsip kelistrikan pada saraf manusia
3.4.15    Mengidentifikasi hewan-hewan yang menghasilkan listrik
3.4.16    Menyebutkan sistem khusus pada hewan yang dapat menghasilkan listrik
3.4.17    Menyebutkan penggunaan teknologi listrik di lingkungan sekitar 
3.4.18    Menjelaskan cara kerja mesin fotokopi

C. PENDAHULUAN

        Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Neutron dan proton membentuk inti atom, sedangkan elektron bergerak di sekitar inti atom. Elektron inilah yang memiliki kaitan erat dengan fenomena kelistrikan pada suatu benda. Bagaimana interaksi antarmuatan listrik pada suatu benda? Kejadian apa sajakah dalam kehidupan sehari-hari yang menggambarkan adanya gejala interaksi  antara muatan listrik? Agar lebih memahami muatan listrik dalam kehidupan sehari-hari, ayo lakukan aktivitas berikut!

D. MUATAN LISTRIK

        Atom tersusun atas partikel subatom yaitu proton (bermuatan positif), neutron (tidak bermuatan), dan elektron (bermuatan negatif). Neutron dan proton membentuk inti atom, sedangkan elektron bergerak di sekitar inti atom. Elektron inilah yang memiliki kaitan erat dengan fenomena kelistrikan pada suatu benda. Bagaimana interaksi antarmuatan listrik pada suatu benda? Kejadian apa sajakah dalam kehidupan sehari-hari yang menggambarkan adanya gejala interaksi  antara muatan listrik? Agar lebih memahami muatan listrik dalam kehidupan sehari-hari, ayo kita lihat tayangan video berikut!

Setelah melihat tayangan video ayo kita bermain game listrik statis!

        Caranya dengan melihat jenis dan jumlah muatan yang ada pada sweater, balon dan dinding, kemudian dilanjutkan dengan mengosok-gosokan balon pada sweater apa yang terjadi pada balon, sweater dan dinding? Tuliskan hasil pengamatanmu pada kolom keimpulan di bawah ini! Dinding dan balonya bisa difariasikan juga loh....

Tuliskan kesimpulan yang kalian peroleh dari tayangan video dan game tadi pada kolom di bawah ini!

   Listrik statis yang muatan positif dan negatif memenuhi sifat-sifat muatan listrik. Suatu atom dikatakan netral apabila jumlah proton di inti sama dengan jumlah elektron di kulit, dikatakan bermuatan positif apabila jumlah proton di inti lebih banyak daripada jumlah elektron di kulit, dan dikatakan bermuatan negatif jika jumlah proton di inti lebih sedikit daripada jumlah elektron di kulit

C. ELEKTROSKOP

        Elektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda. Untuk lebih memahami tentang elektroskop mari kita lihat video berikut ini.

        Prinsip kerja elektroskop berdasarkan induksi listrik, yaitu jika sebuah benda bermuatan listrik disentuhkan kepala elektroskop maka muatan yang sejenis dengan benda bermuatan listrik tadi akan ke daun elektroskop. Akibatnya kedua daun elektroskop akan bermuatan sejenis sehingga tolak menolak (daun elektroskop membuka)

D. HUKUM COLOUMB

        Pada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel yang bermuatan. Hasil penelitiannya dikenal dengan Hukum coulomb, yang berbunyi :

"Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda"

E. MEDAN LISTRIK

       Medan listrik adalah daerah yang ada di sekitar benda yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Medan listrik digambarkan oleh serangkaian garis gaya listrik yang arahnya keluar atau masuk ke dalam muatan. Arah garis gaya listrik ke dalam digunakan untuk menunjukkan muatan negatif dan arah garis medan listrik ke luar digunakan untuk menunjukkan muatan positif. Sifat-sifat garis gaya listrik yaitu

a. Garis gaya listrik berasal dari muatan positif menuju muatan negatif

b. Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan

c. Semakin rapat garis gaya listrik, semakin kuat medan listriknya.

       Dari sifat-sifat muatan tersebut, dapat memungkinkan terjadi interaksi. Interaksi tersebut bisa jadi tarik-menarik atau tolak-menolak.

Sumber: Serway, 2004.

Garis Medan Listrik Dua Muatan

Besar kuat medan listrik pada suatu titik yang berjarak r dari muatan Q adalah:

F. BEDAPOTENSIAL LISTRIK DAN ENERGI LISTRIK

       Potensial listrik dapat didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan positif sebesar 1 satuan dari tempat tak terhingga ke suatu titik tertentu. Potensial listrik dapat pula diartikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan penguji.

Secara matematik dapat dirumuskan sebagai berikut,

G. KELISTRIKAN PADA SEL SARAF

       Selain pada kabel, ternyata tubuh kita juga dialiri oleh arus listrik, khususnya pada syaraf yaitu dengan adanya impuls listrik. Bidang yang khusus mempelajari tentang aliran impuls listrik pada tubuh manusia disebut biolistrik. 

       Tahukah kamu, bagaimana cara sel saraf menghantarkan impuls listrik? Bagaimana keadaan sel saraf saat tidak menghantarkan listrik? Muatan yang ada di luar dan di dalam sel saraf tidak dapat saling tarik menarik dengan sendirinya karena ada pemisah berupa membran sel saraf. Tarik menarik antar muatan akan terjadi jika ada rangsangan dari neurotransmitter.Saat sel saraf tidak menghantarkan impuls, muatan positif Na+ melingkupi bagian luar membran sel. Pada kondisi demikian, membran sel saraf bagian luar bermuatan listrik positif dan membran sel bagian dalam bermuatan listrik negatif (Cl-).

Gambar Sel Saraf dan Nama Bagianya

       Setiap manusia memiliki sistem saraf yang dapat mengontrol gerak otot. Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf berfungsi untuk menerima, mengolah, dan mengirim rangsangan yang diterima panca indera. Rangsangan ini disebut impuls. Setiap sel saraf terdiri atas 3 bagian, yaitu badan sel saraf, dendrit, dan akson atau neurit. Selain ketiga bagian tersebut, pada sel saraf juga terdapat bagian tambahan berupa selubung myelin. Myelin sebetulnya bukan bagian sel saraf, tetapi terdiri dari sel pembentuk myelin yang berfungsi menyelubungi akson. Berdasarkan keberadaan myelin, terdapat dua macam neuron, yaitu neuron yang berselubung myelin dan neuron yang tidak berselubung myelin.

H. HEWAN-HEWAN PENGHASIL LISTRIK DAN PENGGUNAAN LISTRIK STATIS DALAM TEKNOLOGI

       Seperti manusia, hewan menghasilkan listrik sebagai impuls rangsang dalam tubuhnya untuk menanggapi rangsangan, bergerak, berburu mangsa, melawan predator, atau bahkan navigasi. Meskipun pada umumnya arus listrik yang dihasilkan sangat lemah, namun ada beberapa hewan yang dianugerahi keistimewaan oleh Tuhan Yang Maha Esa sehingga mampu menghasilkan arus listrik yang sangat kuat. Hewan apa sajakah yang mampu menghasilkan arus listrik yang kuat? Mari kita lihat tayangan video berikut ini. Selain itu dibagian akhir dari video ini kalian akan melihat tayangan penerapan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari.

I. MENGERJAKAN LKPD PENGGUNAAN LISTRIK STATIS DALAM TEKNOLOGI

     Kalian dapat mendownload LKPD ini untuk di cetak sehingga memudahkan dalam melakukan percobaan. LKPD dapat di download dengan klik link ini, setelah kalian menyelesaikan pengisin LKPD silahkan upload melalui link ini. Selamat mengerjakan! Sukses selalu untuk kalian semua 

Selamat kalian sudah selesai mempelajari materi Listrik Statis dan Aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. Selanjutnya ayo kita coba latihan soal dengan fasilitas ROBOT. Dengannya latihan soal kita serasa chat dengan Aplikasi. Untuk memulainya klik link ini