Bagaimana Listrik Statis Bekerja?

Pernahkah Anda mendapatkan kejutan dari menyentuh kenop pintu, atau melihat rambut Anda keriting pada hari yang sangat dingin dan kering? Jika Anda pernah mengalami salah satu dari pengalaman ini, Anda mengalami listrik statis. Listrik statis adalah penumpukan muatan listrik (positif atau negatif) di satu lokasi. Ini juga disebut "listrik saat istirahat."

Pengambilan Kunci: Listrik Statis

Muatan listrik—didefinisikan sebagai positif atau negatif — adalah sifat materi yang menyebabkan dua muatan listrik menarik atau menolak. Ketika dua muatan listrik dari jenis yang sama (baik positif atau negatif), keduanya akan saling tolak. Ketika mereka berbeda (satu positif dan satu negatif), mereka akan menarik.

Listrik statis terjadi ketika muatan menumpuk di satu tempat. Biasanya, objek tidak bermuatan positif atau negatif - mereka mengalami muatan keseluruhan nol. Mengumpulkan muatan membutuhkan transfer elektron dari satu objek ke objek lainnya.

Menghapus elektron bermuatan negatif dari permukaan akan menyebabkan permukaan menjadi bermuatan positif, sementara menambahkan elektron ke permukaan akan menyebabkan permukaan menjadi bermuatan negatif. Jadi, jika elektron ditransfer dari Objek A ke Objek B, Objek A akan bermuatan positif dan Objek B akan bermuatan negatif.

Efek triboelectric mengacu pada transfer muatan (elektron) dari satu objek ke objek lainnya ketika mereka digosokkan bersama, melalui gesekan. Misalnya, efek triboelectric dapat terjadi ketika Anda mengocok karpet menggunakan kaus kaki selama musim dingin.

Efek triboelectric cenderung terjadi ketika kedua benda secara elektrik isolasi, artinya elektron tidak bisa mengalir dengan bebas. Ketika dua objek digosokkan dan dipisahkan, permukaan dari satu objek telah mendapatkan muatan positif, sedangkan permukaan dari objek lainnya telah mendapatkan muatan negatif. Muatan kedua benda setelah pemisahan dapat diprediksi dari seri triboelectric, yang mencantumkan materi dalam urutan di mana mereka cenderung menjadi bermuatan positif atau negatif.

Karena elektron tidak dapat bergerak dengan bebas, kedua permukaan dapat tetap terisi daya untuk waktu yang lama, kecuali jika terpapar pada bahan penghantar listrik. Jika bahan penghantar listrik seperti logam disentuh ke permukaan yang diisi, elektron akan dapat bergerak dengan bebas, dan muatan dari permukaan akan dihilangkan.

Inilah sebabnya mengapa menambahkan air ke rambut yang kusut karena listrik statis akan menghilangkan listrik statis. Air yang mengandung ion terlarut — seperti halnya air ledeng atau air hujan — berjalan dengan listrik dan akan menghilangkan muatan yang menumpuk di rambut.

Konduksi mengacu pada transfer elektron ketika benda-benda ditempatkan dalam kontak satu sama lain. Sebagai contoh, permukaan yang bermuatan positif dapat memperoleh elektron ketika menyentuh objek bermuatan netral, menyebabkan objek kedua menjadi bermuatan positif dan objek pertama menjadi kurang bermuatan positif dari sebelumnya dulu.

Induksi tidak melibatkan transfer elektron, juga tidak melibatkan kontak langsung. Alih-alih, ia menggunakan prinsip bahwa "tuduhan yang sama mengusir dan tuduhan yang berlawanan menarik." Induksi terjadi dengan dua konduktor listrik, karena memungkinkan muatan bergerak bebas.

Ini adalah contoh pengisian dengan induksi. Bayangkan dua benda logam, A dan B, saling bersentuhan. Objek bermuatan negatif ditempatkan di sebelah kiri Objek A, yang mengusir elektron di sisi kiri Obyek A dan menyebabkan mereka pindah ke Objek B. Kedua objek kemudian dipisahkan, dan muatan mendistribusikan kembali sendiri ke seluruh objek, meninggalkan Objek A bermuatan positif dan Objek B bermuatan negatif secara keseluruhan.

• Beaver, John B., dan Don Powers. Listrik dan Magnet: Listrik Statis, Listrik Saat Ini, dan Magnet. Mark Twain Media, 2010.
• Christopoulos, Christos. Prinsip dan Teknik Kompatibilitas Elektromagnetik. CRC Press, 2007.
• Vasilescu, Gabriel. Prinsip dan Aplikasi Sinyal Kebisingan dan Mengganggu. Springer, 2005.