LISTRIK STATIS
LAPORAN PENGAMATAN
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA 3)
Disusun Oleh kelompok 1:
Kelas 3A
1.
Hanik Hamdiyah (D07213014)
2.
Intania Cahaya Sari (D07214004)
Dosen Pengampu:
R. Syaifuddin, M.Pd.
PROGRAM STUDI
PENDIDIKAN GURU MADRASAH IBTIDAIYAH
FAKULTAS
TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI SUNAN AMPEL
SURABAYA
2015
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, pada saat ini, sampai dengan kesempatan ini tiada
kata yang pantas terucap, tiada kalimat yang patut terungkap, selain untaian
persembahan syukur Puja Allah SWT, Tuhan Seluruh Alam yang telah memberikan begitu banyak limpahan rahmat, anugerah
dan karunia-Nya yang begitu luar biasa kepada kita sehungga kami masih bisa
menyelesaikan makalah ini.
Shalawat serta salam senantiasa kita senandungkan dengan syahdunya
kepada sang pembawa risalah indah ini, Rasulullah SAW. Serta kita selaku
umatnya yang InsyaAllah setia hingga akhir zaman. Amin.
Dalam laporan pengamatan ini, kami membahas tentang “Listrik
Statis”. Kami sadari bahwa dalam laporan pengamatan ini banyak terdapat
kesalahan, baik dari isi maupun dalam hal penyampaiannya. Untuk itu kami
memohon maaf dan maklum serta selalu mengharapkan segala kritik dan saran yang
bersifat membangun dari para pembaca yang budiman serta dosen pembimbing yang bijak.
Akhir kata, semoga tulisan yang sederhana ini bisa bermanfaat,
khususnya bagi kami dan umumnya bagi rekan-rekan semua dan semoga dapat
menambah khazanah keilmuan kita. Amin.
Tim Penulis,
Surabaya,
Kamis,
10 Nopember 2015.
DAFTAR ISI
COVER.............................................................................................................................. i
KATA PENGANTAR...................................................................................................... ii
DAFTAR ISI..................................................................................................................... iii
BAB I
PENDAHULUAN................................................................................................. 1
1.1
Latar
Belakang.................................................................................................... 1
1.2
Tujuan
Pengamatan............................................................................................. 1
1.3
Rumusan
Masalah............................................................................................... 1
1.4
Manfaat
Pengamatan.......................................................................................... 1
1.5
Hipotesis............................................................................................................. 1
BAB II LANDASAN
TEORI.......................................................................................... 2
2.1
Pengertian
Listrik Statis...................................................................................... 2
2.2
Peristiwa
Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain............................. 3
BAB III
PELAKSANAAN PENGAMATAN............................................................... 5
3.1
Waktu
dan Tempat Pengamatan......................................................................... 5
3.2
Alat
dan Bahan Pengamatan............................................................................... 5
3.3
Cara
Kerja........................................................................................................... 5
3.4
Variabel
Pengamatan..........................................................................................
BAB IV HASIL
PENGAMATAN.................................................................................. 7
BAB V PENUTUP............................................................................................................ 10
4.1
Simpulan............................................................................................................. 10
4.2
Kritik
dan Saran.................................................................................................. 10
LAMPIRAN
GAMBAR PENGAMATAN.................................................................... 11
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................... 12
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Setiap benda di
alam tersusun oleh atom-atom. Atom terdiri dari inti bermuatan positif
(proton), ruanng kosong, dan elektron (bermuatan negatif) yang mengitari inti
pada situasi normal, sebuah atom memiliki jumlah elektron yang sama dengan
proton, dan benda dikatakan dalam keadaan netral (tidak bermuatan). Pada
keadaan tertentu elektron pada atom bisa berpindah ke tempat lain. hal ini
menyababkan benda akan kehilangan muatan negatif sehingga benda dikatakan
bermuatan positif. Selain itu suatu benda juga dapat menerima elektron dari
benda lain. hal ini menyebabkan benda kelebihan muatan negatif, sehingga
dikatakan benda bermuatan negatif.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun rumusan
masalah dari pengamatan ini adalah:
1.2.1 Bagaimana
gejala listrik statis?
1.2.2 Bagaimana
cara mengetahui peristiwa transfer
elektron dari satu benda ke benda lain?
1.3
Tujuan Pengamatan
Adapun tujuan
dari pengamatan ini adalah:
1.3.1 Mengamati
gejala listrik statis.
1.3.2
Menganalisis peristiwa transfer elektron dari satu benda ke benda lain.
1.4
Manfaat Pengamatan
Adapun manfaat
dari pengamatan ini adalah:
1.4.1 Agar
mengetahui gejala listrik statis.
1.4.2 Agar
mengetahui peristiwa transfer elektron dari satu benda ke benda lain.
1.5
Hipotesis
Adapun hipotesis dari percobaan
penulis adalah sedotan yang digosok-gosok dengan tangan kanan dan diletakkan
pada atas tutup botol air mineral akan berputar jika tangan kanan di dekatkan
pada sedotan.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Listrik Statis
Listrik
statis adalah ketidakseimbangan muatan
listrik dalam atau pada permukaan
benda. Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangannya dengan cara
sebuah arus listrik melepaskan muatan
listrik. Listrik statis kontras dengan arus
listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan
mentransmisikan listrik.[1]
Muatan listrik
ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron).
Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya sama disebut dengan benda
netral. Ada juga benda yang memiliki muatan positif dan muatan negatif. Benda
disebut bermuatan positif jika benda tersebut memiliki jumlah proton lebih
banyak daripada jumlah elektorn, lalu benda disebut bermuatan negatif jika
benda tersebut memiliki jumlah elektorn lebih banyak daripada jumlah proton.
Salah satu
contoh peristiwa timbulnya listrik statis yaitu penggaris plastik yang
digosok-gosokanan pada rambut kering, lalu di dekatkan pada kertas yang sudah
dirobek kecil-kecil maka kertas tersebut akan tertarik oleh penggaris jadi
seolah-olah penggaris seperti magnet yang dapat menarik benda, padahal itu
merupakan adanya listrik statis. Kenapa bisa seperti itu? sebab serpihan kertas
yang asalnya bermuatan netral akan terinduksi akibat tertarik muatan negatif
yang terdapat pada penggaris.
Dua buah benda
yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu
sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis)
akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau
tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk
dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb. Gaya Coulomb
atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang
bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor,
yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda
dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda.[2]
Listrik statis
umumnya digunakan dalam xerografi , saringan udara (terutama debu elektrostatis ), cat otomotif, mesin fotokopi, penyemprot cat ,
teater, lantai di ruang operasi, pengujian bubuk, printer, ikatan statis dan
pesawat pengisian bahan bakar.
Adapun beberapa
contoh lain dari listrik statis yang dapat ditemui dalam rutinitas sehari-hari,
yang diantaranya sebagai berikut ini:
1.
Saat
kita menyisir rambut maka tanpa kita sadari terkadang rambut kita akan terbawa
berdiri sendiri siring dengan gerakan sisir. Hal seperti ini dapat terjadi
karena adanya interaksi muatan antara sisir dengan rambut kita.
2.
Kain
sutra yang digoso-gosok pada batang kaca. Pada peristiwa ini benda tersebut
akan bereaksi saling tarik-menarik. Kenapa bisa seperti itu? setelah keduanya
saling digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron dari batang kaca ke kain
sutera sehingga mengakibatkan batang kaca bermuatan positif sedangkan kain
sutera bermuatan negatif, hal ini hampir sama seperti pada penggaris yang
digosok-gosokan pada rambut.
3.
Penggaris
plastik yang digosok-gosokan pada kain woll. Kedua benda tersebut umumnya
memiliki muatan netral, tapi saat keduanya digosok-gosokan akan terjadi
loncatan elektron yang berasal dari kain woll ke penggaris plastik dan penggaris
plastik menjadi bermuatan negatif sedangkan kain woll menjadi bermuatan
positif.
4.
Ketika
mendekatkan tangan ke layar TV yang baru dimatikan. Pada peristiwa ini jika di
perhatikan bulu-bulu atau rambut yang ada pada tangan akan berdiri, hal seperti
itu diakibatkan karena adanya listrik statis.[3]
2.2
Peristiwa Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain
Fenomena
listrik statis memerlukan pemisahan muatan-muatan.ketika positif dan
negatif berada dalam kontak, elektron dapat berpindah dari satu materi ke yang lain,
yang meninggalkan kelebihan muatan positif pada satu material, dan muatan
negatif sama di sisi lain . Ketika bahan dipisahkan mereka mempertahankan
ketidakseimbangan muatan.
1.
Kontak induksi
pemisahan muatan
bahan dengan
elektron lemah terikat cenderung kehilangan mereka, sementara bahan dengan
kulit luar yang jarang diisi cenderung untuk mendapatkan mereka. Hal ini
dikenal sebagai efek triboelectric dan hasil dalam satu bahan menjadi bermuatan positif dan yang
lainnya bermuatan negatif. Parapolaritas dan kekuatan muatan pada bahan setelah mereka dipisahkan
tergantung pada posisi relatif mereka dalam seri triboelectric . Efek listrik tribo adalah penyebab utama dari listrik
statis seperti yang diamati dalam kehidupan sehari-hari, dan kesamaan SMA
demonstrasi ilmu yang melibatkan bahan yang berbeda menggosok bersama-sama
(misalnya, bulu melawan batang akrilik). Kontak diinduksi pemisahan muatan
menyebabkan rambut Anda untuk berdiri dan menyebabkan " statis melekat "(misalnya, balon digosok-gosok rambut menjadi bermuatan
negatif, ketika dekat dinding, balon dibebankan tertarik pada partikel bermuatan
positif di dinding, dan dapat "melekat" untuk itu, muncul ditunda
melawan gravitasi).
2.
Tekanan
yang disebabkan pemisahan muatan
Tekanan mekanik
diterapkan menghasilkan pemisahan muatan dalam beberapa jenis kristal dan keramik molekul.
3.
Panas
akibat pemisahan muatan
Pemanasan
menghasilkan pemisahan muatan dalam atom atau molekul bahan
tertentu. Semua bahan piroelektrik juga piezoelektrik. Sifat atom
atau molekul panas dan respon tekanan yang erat kaitannya.
4.
Muatan-muatan akibat
pemisahan
Sebuah objek
dibebankan didekatkan dengan obyek netral menyebabkan pemisahan muatan
dalam objek netral. polaritas yang sama yang ditolak dan polaritas
berlawanan tertarik. Efek paling nyata apabila objek netral
adalah konduktor listrik dengan muatan lebih bebas untuk
bergerak. Landasan yang teliti terhadap bagian dari suatu obyek dengan
muatan yang disebabkan pemisahan muatan permanen dapat menambahkan atau menghapus elektron,
meninggalkan objek dengan muatan, global permanen. Proses ini merupakan
bagian integral dari cara kerja Van de Graaf Generator, sebuah perangkat umum digunakan untuk menunjukkan efek dari
listrik statis.[4]
BAB III
PELAKSANAAN PENGAMATAN
3.1
Waktu dan Tempat Pengamatan
Waktu dan
tempat dilaksanakan pengamatan gejala listrik statis pada hari Kamis, 5
Nopember 2015. Bertempat di gedung E1 lantai 1 ruang 101. Pukul 10.00 WIB.
3.2
Alat dan Bahan Pengamatan
3.2.1 Adapun
bahan dalam pengamatan ini antara lain:
1.
1
buah Botol air mineral ukuran tanggung
2.
1
buah sedotan es
3.2.2 Adapun
alat dalam pengamatan ini antara lain:
1.
Alat
tulis
2.
stopwatch
3.3
Cara Kerja
1.
Menggosokkan
tangan kanan pada sedotan secara berulang-ulang dalam waktu 2-3 menit.
2.
Meletakkan
sedotan pada mulut botol air mineral. (Note: tangan kanan jangan sampai
menyentuh sedotan saat meletakkan di atas mulut botol).
3.
Mendekatkan
tangan kanan pada ujung sedotan yang sudah digosok-gosok sebelumnya.
4.
Mengamati
apa yang terjadi dengan sedotan saat didekatkan dengan tangan kanan.
5.
Setelah
mengamati demonstrasi, pertanyaan yang muncul dalam pikiran anda? Tulislah
daftar pertanyaan yang muncul pada selembar kertas. Diskusikan perkiraan jawaban
anda dalam kelompok.
6.
Setelah
diskusi kelompok, bacalah bahan bacaan berikut secara individu:
Gambar 4.3
menyajikan deret tribolistrik. Sebuah deret benda-benda dialam yang menunjukkan
bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang benda
diatasnya, dan akan kehilangan muatan negatif/ menjadi beruatan positif bila
digosok dengan benda dibawahnya. Contoh : jika kain sutera digosokkan ke
selembar kaca, maka elektron pada kaca akan berpindah ke sutera. Dampaknya kaca
menjadi bermuatan positif dan sutera bermuatan negatif. Deret semacam ini
dinamakan deret tribolistrik. Dengan memahami deret tribolistrik kita dapat
mengetahui mengapa penggaris bila digosokkan dengan rambut akan bermuatan
negatif.
7.
Diskusikan
secara kelompok:
a.
Mengapa
pada kegiatan demonstrasi sedotan dapat bergerak, padahal tidak disentuh oleh
tangan?
b.
Apa
maksud kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan, apa dampaknya?
c.
Adakah
peristiwa transfer elektron pada kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada
sedotan?
d.
Setelah
sedotan digosok dengan tangan, jenis muatan listrik apa yang terdapat pada
tangan? Apa jenis muatan listrik yang terdapat pada sedotan? Mengapa demikian?
e.
Mengapa
suatu benda yang awalnya netral bisa menjadi bermuatan negatif?
f.
Jelaskan
mengapa kertas kecil-kecil yang netral (tidak bermuatan) dapat ditarik dengan
penggaris mika yang baru saja digosok-gosokkan ke rambut?
8.
Periksa
kembali kebenaran jawaban hasil diskusi poin nomer 5, jika masih ada yang
salah, segera perbaiki.
9.
Presentasikan
hasil diskusi kelompok secara klasikal?
3.4
Variabel Pengamatan
Variabel
kontrol : jenis sedotan dan jenis botol
Variabel bebas : waktu menggosok dan cara menggosok
Variabel terikat : berputarnya sedotan diatas tutup botol air
mineral
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
Dari hasil pengamatan percobaan menggosok sedotan dengan tangan
kanan, penulis menemukan beberapa masalah dan pertanyaan yang akan dijabarkan
dalam bab ini.
4.1
Masalah dari hasil pengamatan
Dalam percobaan ini, pengamat telah berusaha menggosok sedotan
dengan tangan kanan sesuai dengan prosedur percobaan. Tetapi hasilnya tidak
sesuai dengan yang peneliti harapkan. Yaitu sedotan tidak berhasil berputar
setelah berkali-kali diuji coba dan dengan cara menggosok yang berbeda
Percobaan I: peneliti menggosok dengan cara tangan kanan memegang
seluruh permukaan sedotan sehingga semua bagian sedotan tersentuh dan tergosok
oleh tangan kanan selama 2 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak ketika
diletakkan di atas tutup botol air mineral.
Percobaan II: : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan
memegang seluruh permukaan sedotan sehingga semua bagian sedotan tersentuh dan
tergosok oleh tangan kanan selama 3 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak
ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral.
Percobaan III : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan
memegang sebagian permukaan sedotan sehingga sebagian sedotan tersentuh dan
tergosok oleh tangan kanan selama 2 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak
ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral.
Percobaan III : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan
memegang sebagian permukaan sedotan sehingga sebagian sedotan tersentuh dan
tergosok oleh tangan kanan selama 3 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak
ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral.
4.2
Pertanyaan dari hasil pengamatan
Dari hasil yang dirasa telah gagal, muncul beberapa pertanyaan yang
membuat peneliti penasaran diantaranya:
a.
Apakah
waktu menggosok mempengaruhi berhasil tidaknya sedotan dapat bergerak?
b.
Mengapa
saat meletakkan sedotan, tidak boleh menggunakan tangan kanan?
c.
Apakah
bahan dasar benda mempengaruhi cepat tidaknya perpindahan elektron?
d.
Mengapa
sedotan harus diletakkan diatas tutup botol, mengapa tidak dibagian bawahnya?
e.
Apa
yang menyebabkan mahasiswa tidak berhasil menggerakkan sedotan ?
f.
Apa muatan
sedotan sebelum digosok dengan tangan?
g.
Apakan
suhu pada ruangan mempengaruhi bergeraknya sedotan?
h.
Apakah
saat menggosokkan sedotan, tangan harus kering?
g.
Apa
kesimpulan mengapa sedotan bisa bergerak?
4.3
Analisis Jawaban
Berdasarkan
dari teori dan percobaan yang telah penulis lakukan, dapat dianalisis jawaban
dari pertanyaan Bapak dosen, yaitu
1.
Mengapa
pada kegiatan demonstrasi sedotan dapat bergerak, padahal tidak disentuh oleh
tangan?
Karena ada peristiwa listrik statis yang meengubah muatan pada sedotan.
2.
Apa
maksud kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan, apa dampaknya?
Agar sedotan yang awalnya bermuatan positif, dapat berubah menjadi
bermuatan negatif karena digosok-gosokan dengan tangan kanan.
Dampaknya, muatan negatifdari tangan berpindah ke sedotan sehingga
sedotan bermuatan negatif.
3.
Adakah
peristiwa transfer elektron pada kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada
sedotan? Ada.
4.
Setelah
sedotan digosok dengan tangan, jenis muatan listrik apa yang terdapat pada
tangan? Positif Apa jenis muatan listrik yang terdapat pada sedotan? Negatif.
Mengapa demikian? Karena muatan negatif dari tangan berpindah ke sedotan.
5.
Mengapa
suatu benda yang awalnya netral bisa menjadi bermuatan negatif? Karena
adanya perpindahan elektron.
6.
Jelaskan
mengapa kertas kecil-kecil yang netral (tidak bermuatan) dapat ditarik dengan
penggaris mika yang baru saja digosok-gosokkan ke rambut? Karena benda yang
memiliki sifat netral jika memiliki jumlah muatan negatif dan muatan positif
yang sama. Fenomena listrik statis memerlukan pemisahan muatan-muatan.
Ketika positif dan negatif berada dalam kontak, elektron dapat berpindah
dari satu materi ke yang lain, yang meninggalkan kelebihan muatan positif pada
satu material, dan muatan negatif sama di sisi lain . Ketika bahan dipisahkan
mereka mempertahankan ketidakseimbangan muatan. Jadi, penggaris mika
tersebut membawa muatan-muatan negatif pada kertas kecil-kecil dan meninggalkan
kelebihan muatan positif pada kertas kecil, sehingga ketika panggaris dan
kertas kecil-kecil dipisahkan meraka akan mempertahankan ketidak seimbangan
muatan.
BAB V
PENUTUP
5.1
Simpulan
1. Listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan
listrik dalam atau pada permukaan
benda. Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangannya dengan cara
sebuah arus listrik melepaskan muatan
listrik. Listrik statis kontras dengan arus
listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan
mentransmisikan listrik. Muatan listrik ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan
muatan negatif (elektron). Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya
sama disebut dengan benda netral.
2.
Peristiwa
Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain Fenomena listrik statis
memerlukan pemisahan muatan-muatan.ketika positif dan negatif berada
dalam kontak, elektron dapat berpindah dari satu materi ke yang lain, yang
meninggalkan kelebihan muatan positif pada satu material, dan muatan negatif
sama di sisi lain. diinduksi pemisahan muatan menyebabkan rambut Anda untuk
berdiri dan menyebabkan " statis melekat "(misalnya, balon digosok-gosok rambut menjadi bermuatan
negatif, ketika dekat dinding, balon dibebankan tertarik pada partikel
bermuatan positif di dinding, dan dapat "melekat" untuk itu, muncul
ditunda melawan gravitasi), tekanan yang disebabkan pemisahan muatan, panas
akibat pemisahan muatan, muatan-muatan akibat pemisahan sebuah objek
dibebankan didekatkan dengan obyek netral menyebabkan pemisahan muatan
dalam objek netral. polaritas yang sama yang ditolak dan polaritas
berlawanan tertarik.
5.2
Kritik dan Saran
1.
Dari
percobaan yang dilakukan kemarin, sebaiknya memperhatikan waktu yang telah
ditentukan, misalnya 2-3 menit. Karena waktu sangat menentukan berhasilnya
pengamatan yang dilakukan pada pergerakan sedotan.
2.
Dari
percobaan ini juga banyak mahasiswa yang belum berhasil menggerakkan sedotan
tanpa tersentuh tangan, yang kemungkinan besar dikarenakan kesalahan dari
proses percobaan. Misalnya cara menggosoknya, waktunya, kecepatan menggosoknya,
kondisi tangannya basah atau kering. Semua itu sebaiknya harus diperhatikan.
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
https://id.wikipedia.org/wiki/Listrik_statis diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB.
https://aktifisika.wordpress.com/2008/12/10/listrik-statis/ diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB.
http://www.pengertianku.net/2015/10/pengertian-listrik-statis-dan-contohnya.html diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB.
http://fisika-so.blogspot.co.id/p/listrik-statis.html diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB.
[1] https://id.wikipedia.org/wiki/Listrik_statis diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul
09.30 WIB.
[2] https://aktifisika.wordpress.com/2008/12/10/listrik-statis/ diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul
09.30 WIB.
[3] http://www.pengertianku.net/2015/10/pengertian-listrik-statis-dan-contohnya.html diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul
09.30 WIB.
[4] http://fisika-so.blogspot.co.id/p/listrik-statis.html diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul
09.30 WIB.
0 komentar:
Posting Komentar