Listrik Statis
Listrik statis: hukum Coulomb (resultan gaya antar muatan), kuat medan listrik, energi potensial & potensial listrik, kapasitor keping sejajar, kapasitansi seri-paralel, proyek aplikasi.
Tujuan Pembelajaran (7)
- FIS-F.PI6Menganalisis rangkaian listrik dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.
- FIS-F.PI6.1Memetakan faktor-faktor yang memengaruhi gaya listrik sekaligus menetapkan resultan gaya antar-muatan (hukum Coulomb).
- FIS-F.PI6.2Memvisualisasikan arah sekaligus menetapkan resultan kuat medan listrik, sembari menerapkan konsep medan listrik pada produk teknologi.
- FIS-F.PI6.3Menetapkan besar energi potensial listrik beserta potensial listrik, sembari mengkaji prinsip kerja produk teknologi (mis. printer inkjet, defleksi muatan).
- FIS-F.PI6.4Menerangkan manfaat kapasitor, memetakan faktor-faktor yang memengaruhi kapasitansi kapasitor keping sejajar, beserta menetapkan energi tersimpan.
- FIS-F.PI6.5Menetapkan kapasitansi total rangkaian kapasitor seri sekaligus paralel.
- FIS-F.PI6.6Merancang sekaligus membuat produk (proyek) aplikasi listrik statis atau kapasitor demi memecahkan persoalan.
Simulasi
Hukum Coulomb
Dua bola bermuatan diletakkan di atas mistar berskala sentimeter dan dapat diseret bebas. Besar serta tanda kedua muatan diatur dengan penggeser dari −10 sampai +10 mikrocoulomb, dan ukuran bolanya ikut membesar mengikuti besar muatannya. Gaya listrik dihitung dari hukum Coulomb lalu digambar sebagai sepasang panah yang selalu sama panjang tetapi berlawanan arah, sehingga terlihat bahwa gaya pada muatan kecil sama besar dengan gaya pada muatan besar sebagaimana pasangan aksi dan reaksi. Arah panahnya berbalik sendiri ketika kedua muatan dibuat sejenis. Tersedia tombol jarak sepuluh, dua puluh, dan empat puluh sentimeter untuk menguji hukum kuadrat terbalik secara langsung, dilengkapi grafik gaya terhadap jarak yang memperlihatkan kurva menurun tajam lalu melandai.
Kapasitor Keping Sejajar
Ubah jarak keping, luas keping, dan bahan penyekat pada kapasitor, lalu amati kapasitansi, muatan, beda potensial, kuat medan, dan energi tersimpan. Satu sakelar menentukan segalanya: saat baterai tersambung yang dijaga tetap adalah beda potensial, sedangkan saat baterai dilepas yang terkunci adalah muatannya.
Simulasi Listrik Statis Balon
Simulasi interaktif gaya tolak-menolak antara dua balon bermuatan listrik statis berdasarkan Hukum Coulomb dengan fitur anti-overlap.
