A. Listrik Statis

Dekatkan tangan kalian ke layar televisi yang baru dimatikan. Amatilah rambut pada tangan kalian tersebut. Apa yang terjadi? Rambut di tangan kalian tampak berdiri, bukan? Peristiwa itu terjadi karena adanya gejala listrik statis. Gejala listrik statis juga terjadi pada penggaris mika Pada kegiatan di atas, kalian melihat serpihan kertas mendekati penggaris. Bahkan, ada yang menempel di penggaris.

Demikian pula ketika penggaris didekatkan ke tangan. Rambut di tangan berdiri dan tertarik ke penggaris, bukan? Bagaimanakah hal itu terjadi? Setiap benda mempunyai ribuan muatan listrik. Muatan listrik ada dua macam, yaitu muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda dengan jumlah proton dan elektron sama disebut benda netral. Ada pula benda bermuatan positif maupun bermuatan negatif. Benda bermuatan positif jika jumlah proton lebih banyak daripada elektron. Benda bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada proton.
Ingat ketika kamu menggosok penggaris ke rambut, sejumlah elektron berpindah dari rambut ke penggaris. Akibatnya, jumlah elektron pada penggaris bertambah. Penggaris jadi bernuatan negatif . Perbedaan jumlah muatan pada penggaris ini menimbulkan gejala kelistrikan. Muatan pada penggaris bersifat diam (statis). Oleh sebab itu gejala kelistrikan yang terjadi disebut listrik statis. Gejala kelistrikan ini menyebabkan rambut tertarik ke penggaris. Begitu pula pada serpihan kertas.

Petir adalah suatu kejadian alam yang luar biasa, karena dalam setiap kejadiannya energi yang dilepaskan lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt. Hal lain yang menakjubkan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini.
Mengapa petir dapat membebaskan energi? Darimana petir mendapatkan energi listrik?

Berapa biaya listrik yang dapat kita hemat jika kita dapat mengumpulkan energi dari petir?

Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita dapat memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif (proton) dan negatif (elektron) dari dalam sebuah atom, yang tak terlihat oleh mata telanjang. Perbedaan jumlah proton dan elektron dalam sebuah atom mengakibatkan atom bermuatan listrikKarena semua benda tersusun oleh atom-atom, maka perubahan muatan listrik pada atom akan mengakibatkan perubahan listrik pada benda. Setiap benda memiliki kecenderungan untuk berada dalam keadaan netral, oleh karena itu jika benda bermuatan maka secara spontan dapat membebaskan muatannya. Salah satu contohnya adalah petir. Sifat-sifat muatan listrik antara lain: 1) listrik terdiri dari dua jenis muatan yaitu muatan positif dan negatif, 2)muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan sejenis tolak menolak dan muatan tidak sejenis tarik-menarik.

Para ahli berusaha memanfaatkan muatan listrik statis untuk berbagai keperluan dalam kehidupan sehari-hari. Petir Anda pasti tahu petir. Biasanya, petir terjadi pada saat cuaca mendung atau hujan. Saat petirmuncul, beberapa pohon atau bangunan yang kedudukannya lebih tinggi daripada sekitarnya akanterkena sambarannya. Akibatnya, bangunan atau pohon tersebut akan hangus terbakar bahkanroboh. Apa sebenarnya petir itu, bagaiman proses terbentuknya, dan bagaimana caramenghindarinya?Sering sekali kita mendengar dan berhubungan dengan listrik. Segala pekerjaan kita dipermudahdengan adanya listrik.

Adanya listrik mendorong manusia untuk menemukan alat-alat berteknologicanggih guna membantu memudahkan pekerjaan manusia. Setiap hari kita tak pernah lepas darisegala sesuatu yang berhubungan dengan listrik. Semua alat-alat listrik yang kita gunakan sekarangtidak akan ada jika tidak ada orang yang menemukan listrik. Sebenarnya, pengetahuan tentang listrikdimulai dari teori atom, yaitu dengan ditemukannya atom dan teori-teori yang menjelaskan tentangperkiraan-perkiraan struktur atom.

Struktur AtomPernahkah kamu mendengar istilah atom? Atom dalam bahasa Yunani atomos yang berarti tidakdapat dibagi-bagi lagi. Atom berarti juga partikel dari suatu materi yang paling kecil.Pendapat bahwa atom merupakan bagian terkecil dari sebuah materi akhirnya runtuh setelah J.J.Thomson, seorang ahli Fisika Inggris berhasil menemukan elektron. Elektron berada di dalam atom.Penelitian mengenai atom lebih lanjut dilakukan oleh Ernest Rutherford. Rutherford melaluipercobaannya menyimpulkan bahwa selain elektron, di dalam atom juga terdapat sebuahmuatan positif. Muatan positif ini kemudian disebut sebagai proton.Penemuan elektron oleh J.J. Thomson dan proton oleh Rutherford dilengkapi dengan hasil penelitianNiels Bohr.

Hasil penelitian ini seakan-akan membuktikan kebenaran penelitianpenelitiansebelumnya. Dari hasil penelitiannya Bohr menyimpulkan bahwa atom terdiri atas inti atom dan kulitatom. Inti atom terdiri atas muatan positif atau proton dan muatan netral atau neutron. Inti atom inidikelilingi oleh elektron yang menempati kulit atom. Struktur atom yang terdiri atas inti atom dan kulitatom ditunjukkan pada.Perhatikan gambar atom menurut Niels Bohr Penelitian lebih jauh dapat diketahui bahwa massa inti atom lebih besar daripada massa elektron. Massa inti hampir sama dengan massa atomnya sendiri. Hampir semua massa atom berpusat pada inti atom.