Daftar Isi

Listrik Statis dan Dinamis 
Fondasi Energi dalam Kehidupan Modern

gurumerangkum.com - Listrik adalah salah satu bentuk energi yang sangat esensial dalam kehidupan modern. Hampir semua aktivitas manusia—dari penerangan, komunikasi, transportasi, hingga pengolahan informasi—bergantung pada listrik. Pada dasarnya, listrik terbagi menjadi dua kategori utama, yaitu listrik statis (muatan tidak bergerak) dan listrik dinamis (muatan bergerak).

Dalam bab ini, kita akan mempelajari konsep dasar kedua jenis listrik tersebut, hukum-hukum fisika yang mengaturnya, dan penerapan dalam kehidupan sehari-hari, termasuk pentingnya memahami listrik dalam membangun kesadaran keamanan dan efisiensi energi.

1. Listrik Statis : Muatan yang Tidak Bergerak

Pengertian Listrik Statis

Listrik statis adalah listrik yang timbul akibat adanya penumpukan muatan listrik pada permukaan benda. Listrik ini terbentuk ketika elektron berpindah karena gesekan antara dua benda.

Contoh: Rambut berdiri ketika digosok dengan balon karet.

Muatan Listrik

Ada dua jenis muatan:

• Muatan positif (kehilangan elektron)
• Muatan negatif (kelebihan elektron)

Muatan sejenis saling tolak-menolak, sedangkan muatan tak sejenis saling tarik-menarik.

Satuan muatan listrik: Coulomb (C)

Hukum Coulomb

Hukum ini menyatakan bahwa gaya antara dua muatan sebanding dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

2. Medan Listrik dan Potensial Listrik

Medan Listrik

Medan listrik adalah ruang di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik.

Rumus kuat medan listrik:

Satuan: Newton per Coulomb (N/C)

Garis-Garis Medan Listrik

• Keluar dari muatan positif.
• Masuk ke muatan negatif.
• Tidak pernah bersilangan.

Potensial Listrik

Potensial listrik di suatu titik adalah usaha untuk memindahkan muatan dari titik acuan ke titik tersebut.

Satuan: Volt (V)

3. Kapasitor dan Kapasitansi

Kapasitor

Kapasitor adalah alat untuk menyimpan muatan listrik. Terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh bahan isolator (dielektrik).

• Q = muatan (C)
• C = kapasitansi (F)
• V = beda potensial (V)

Kapasitansi

Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan per satuan tegangan.

Satuan: Farad (F)

4. Listrik Dinamis : Muatan yang Bergerak

Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran muatan listrik (elektron) dalam suatu penghantar.

• I = arus (A)
• Q = muatan (C)
• t = waktu (s)

Arah arus konvensional adalah dari kutub positif ke kutub negatif.

Hukum Ohm

Menjelaskan hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan.

V=I⋅R

• V = tegangan (V)
• I = arus (A)
• R = hambatan (Ω)

Hambatan Listrik

Faktor yang menghambat aliran listrik dalam penghantar.

Rumus:

• ρ = resistivitas (Ω·m)
• L = panjang kawat (m)
• A = luas penampang (m²)

5. Rangkaian Listrik

Rangkaian Seri

• Arus sama di semua komponen.
• Tegangan dibagi.

Total:

Rangkaian Paralel

• Tegangan sama di semua cabang.
• Arus dibagi.

Total:

Hukum Kirchhoff

Hukum I (Arus):

Jumlah arus masuk = jumlah arus keluar.

Hukum II (Tegangan):

Jumlah tegangan loop tertutup = 0

6. Energi dan Daya Listrik

Energi Listrik

Energi yang dikonsumsi oleh alat listrik:

Satuan: Joule (J) atau kilowatt jam (kWh)

Daya Listrik

Laju konsumsi energi listrik:

Satuan: Watt (W)

7. Keamanan dalam Instalasi Listrik

Sekering dan MCB

Memutus aliran listrik saat terjadi kelebihan arus.

Grounding

Mengalirkan muatan ke bumi untuk mencegah kejutan listrik.

Penggunaan Aman

• Tidak menggunakan kabel terkelupas.
• Tidak menyentuh stopkontak basah.
• Tidak overload steker.

8. Aplikasi Listrik dalam Kehidupan

Rumah Tangga

• Penerangan
• Pemanas air
• Kulkas, mesin cuci

Industri

• Motor listrik
• Mesin produksi otomatis
• Kendali otomatis pabrik

Transportasi

• Kereta listrik
• Mobil listrik
• Drone

9. Isu Global dan Energi Terbarukan

• Efisiensi energi listrik
• Energi alternatif: surya, angin, geotermal
• Kesadaran hemat listrik

gurumerangkum.com -  listrik statis dan dinamis bukan sekadar teori, melainkan kekuatan utama di balik peradaban modern. Pemahaman konsep dasar seperti muatan, arus, dan energi listrik penting tidak hanya dalam fisika, tetapi juga dalam membentuk masyarakat yang cerdas energi dan aman dalam pemanfaatan teknologi.