LISTRIK STATIS



                Listrik statis merujuk pada penumpukan muatan listrik pada permukaan benda. Listrik statis dapat dengan saat ini (atau dinamis) listrik , yang dapat disampaikan melalui kabel sebagai sumber daya. Meskipun  pertukaran muatan dapat terjadi setiap kali ada dua permukaan bersentuhan dan terpisah, muatan statis hanya tetap ketika setidaknya satu permukaan memiliki resistensi yang tinggi terhadap aliran listrik (sebuah isolator listrik ). Efek listrik statis yang akrab bagi kebanyakan orang karena orang dapat merasakan, mendengar, dan bahkan melihat percikan sebagai kelebihan muatan dinetralkan ketika didekatkan  dengan besar konduktor listrik (misalnya, jalan ke tanah), atau wilayah dengan muatan lebih dari polaritas yang berlawanan (positif atau negatif).Fenomena akrab dari sebuah 'kejutan' statis disebabkan oleh netralisasi muatan.

Penyebab listrik statis

                Bahan terbuat dari atom yang biasanya netral karena mengandung jumlah yang sama muatan positif ( proton dalam mereka inti ) dan muatan negatif ( elektron di " cangkang "yang mengelilingi nukleus). 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.

Penghapusan dan pencegahan listrik statis

                Menghapus atau mencegah penumpukan muatan statis dapat sederhana menggunakan humidifier untuk meningkatkan kelembaban udara, membuat suasana lebih konduktif. ionizers udara dapat melakukan tugas yang sama. 
                Item yang sangat sensitif terhadap listrik statis dapat diantisipasi  dengan aplikasi dari suatu antistatik , yang menambahkan lapisan permukaan yang menjamin setiap kelebihan muatan merata. Fabric pelembut dan lembaran pengering yang digunakan dalam mesin cuci dan pengering pakaian adalah contoh dari  antistatik digunakan untuk mencegah dan menghilangkanrik list statis. 
Banyak perangkat semikonduktor yang digunakan dalam elektronika sangat sensitif terhadap listrik statis. Konduktif kantong antistatik biasanya digunakan untuk melindungi komponen tersebut.
                Dalam pengaturan industri seperti tanaman cat atau tepung serta di rumah sakit, antistatic sepatu keselamatan kadang-kadang digunakan untuk mencegah penumpukan muatan statis karena kontak dengan lantai. Sepatu ini memiliki sol dengan konduktivitas yang baik. Anti-statis sepatu tidak boleh dikacaukan dengan sepatu isolasi, yang memberikan manfaat persis sebaliknya - perlindungan terhadap serius kejutan listrik dari tegangan listrik . 

pembuangan statis

Percikan yang berhubungan dengan listrik statis disebabkan oleh sengatan listrik.Rasa sengatan listrik ini disebabkan oleh stimulasi saraf sebagai arus mengalir melalui penetral tubuh manusia. Energi yang disimpan sebagai listrik statis pada objek bervariasi tergantung pada ukuran objek dan yang kapasitansi , tegangan untuk yang dibebankan, dan konstanta dielektrik dari medium sekitarnya. Untuk memodelkan efek dari listrik statis pada perangkat elektronik yang sensitif, manusia direpresentasikan sebagai kapasitor dari 100 picofarads , dibebankan pada tegangan 4000-35000 volt. Ketika menyentuh sebuah benda energi ini habis dalam waktu kurang dari satu mikrodetik. Sementara total energi yang kecil, di urutan millijoules , masih dapat merusak perangkat elektronik sensitif. Objek yang lebih besar akan menyimpan lebih banyak energi, yang mungkin secara langsung berbahaya bagi manusia atau kontak yang mungkin memberikan percikan yang dapat menyalakan gas yang mudah terbakar atau debu.
Petir
Petir, salah satu contoh listrik statis


Petir adalah contoh alami yang dramatis dari listrik statis. Sementara rincian tidak jelas dan tetap menjadi bahan perdebatan, pemisahan pengisian pertama ini dianggap berhubungan dengan kontak antara partikel es dalam awan badai. Secara umum, akumulasi muatan yang signifikan hanya dapat bertahan di daerah konduktivitas listrik yang rendah (muatan sangat sedikit bebas bergerak di sekitar), maka aliran muatan menetralkan sering hasil dari atom netral dan molekul di udara yang terkoyak untuk membentuk mutan positif terpisah dan muatan negatif, yang bepergian dalam arah berlawanan sebagai arus listrik, menetralisir akumulasi asli biaya. Listrik statis di udara biasanya rusak dengan cara ini pada sekitar 10.000 volt per sentimeter (10 kV / cm) tergantung pada kelembaban. debit superheats udara sekitarnya menyebabkan lampu kilat terang, dan menghasilkan gelombang kejut menyebabkan suara klik . Petir hanyalah sebuah versi skala up dari percikan api terlihat pada kejadian domestik lebih dari listrik statis. Cahaya  kilat terjadi karena udara dalam saluran pembuangan dipanaskan pada temperatur tinggi sehingga memancarkan cahaya oleh lampu pijar . Para sambaran guntur adalah hasil dari gelombang kejut diciptakan sebagai udara super panas mengembang eksplosif.

Aplikasi dari listrik statis

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.

Percobaan listrik statis

.
Listrik statis adalah penting sebagai fenomena fisik yang dapat ditunjukkan menggunakan eksperimen sederhana yang dapat menyampaikan pemahaman asli fisika yang terlibat.

pita perekat Dibebankan




T
pita perekat saling tolak-menolak karena bermuatan sama



pita perekat saling tarik-menarik karena muatan yang berbeda





Sebuah contoh sederhana dan mencerahkan dari efek listrik statis dapat diamati dengan menggunakan pita perekat , yang dibebankan oleh mengelupas. Sebagai contoh, selotip di sisi negatif dari seri listrik tribo, maka cenderung untuk mendapatkan elektron dan mendapatkan muatan negatif.
Jika panjang pita ditaati permukaan halus dengan cepat terkelupas, rekaman itu memperoleh muatan negatif berlebih (umumnyapolypropylene dengan akrilik perekat.)  Lakukan ini dengan dua potong pita dan mereka saling tolak , yang menunjukkan bahwabiaya yang sama saling tolak. Setiap panjang tape adalah paling tidak sedikit tertarik pada hampir setiap obyek, sebagai adanya muatan negatif berlebih menyebabkan pemisahan muatan pada objek di dekatnya. Muatan negatif didorong lebih jauh, sedangkan muatan positif tertarik, dan kekuatan menarik. Efek ini paling menonjol dalam bahan sepertilogam , yang menghantarkan listrik , sebagai muatan negatif bebas bergerak dalam materi.

Sumber :

3 komentar: