Listrik Statis dan Dinamis: Pengertian, Perbedaan, Persamaan, Rumus, Soal

Jenis-jenis listrik dalam kehidupan sehari-hari dapat dibedakan menjadi dua jenis yakni listrik statis dan dinamis. Petir adalah salah satu fenomena alam listrik statis. Pada petir terdapat muatan-muatan yang bergerak sehingga memunculkan cahaya yang bisa dilihat mata manusia yang dikenal sebagai kilat.

Pengertian Listrik Statis dan Dinamis

Listrik Statis

Listrik statis atau elektrostatis merupakan listrik yang muncul akibat adanya interaksi antara partikel bermuatan listrik, proton positif, serta elektron bernilai negatif pada atom. Muatan listrik yang nilainya sejenis akan saling tolak menolak sementara muatan listrik yang tidak sejenis akan saling tarik menarik.

Dalam teori elektrostatis atau listrik statis, maka di dalamnya berlaku hukum Coulomb, rumus kuat medan listrik, energi potensial listrik, potensial listrik, dan kapasitor. Listrik statis sendiri memiliki ciri khas berupa tidak mengalir (diam) serta memiliki perpindahan arus yang terbatas.

Listrik statis dapat dihasilkan dengan mudah yakni hanya dengan menggesekkan atau menggosok dua buah benda secara terus menerus.

Listrik Dinamis

Listrik dinamis merupakan listrik dengan muatan yang dapat bergerak atau mengalir. Listrik dinamis muncul karena adanya arus listrik bolak balik serta arus listrik searah. Arus listrik yang mengalir pada listrik dinamis akan dapat menyala pada rangkaian listrik tertutup.

Listrik dinamis adalah jenis listrik yang biasa kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Listrik dinamis dibedakan ke dalam dua jenis yakni listrik dinamis dengan arus listrik searah (direct current) dan arus listrik bolak balik (alternative current).

Contoh sumber listrik dinamis dengan arus listrik searah (DC) adalah pada baterai. Baterai memiliki kutub negatif dan kutub positif. Kutub positif pada baterai berupa tonjolan kecil yang ada di ujung baterai. Sementara kutub negatif pada baterai ditandai dengan ujung baterai yang mengilap atau rata.

Sumber listrik dinamis dengan arus searah pada baterai akan dapat mengalir apabila kedua kutub baterai dihubungkan menggunakan kabel. Elektron pada baterai akan mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Apabila lampu dipasang pada rangkaian listrik tersebut, maka lampu akan menyala saat arus listrik melalui kabel yang terhubung ke lampu. Sementara jika ujung kabelnya dilepas dari salah satu kutub baterai, arus listrik akan berhenti mengalir dan lampu akan mati.

Listrik Statis dan Dinamis dalam Kehidupan Sehari-Hari

Percobaan sederhana untuk menghasilkan listrik statis adalah seperti berikut ini:

  • Percobaan menggosok penggaris plastik pada rambut kering akan menimbulkan listrik statis atau listrik diam.
  • Listrik statis juga bisa muncul akibat kain wol yang disetrika kemudian diarahkan ke dekat badan manusia. Hal ini akan mengakibatkan rambut-rambut pada badan terasa tertarik akibat adanya listrik statis.
  • Aktivitas menggosokkan balon ke rambut untuk menghasilkan listrik statis. Kemudian balon tersebut ditempel ke dinding. Bisa dilihat bahwa balon tersebut akan menempel pada dinding selama beberapa waktu karena adanya listrik statis.
  • Fenomena alam berupa petir adalah listrik statis yang timbul karena adanya loncatan muatan listrik statis.

Fenomena listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari sangat beragam, misalnya:

  • Arus listrik searah dari sumber listrik baterai apabila dihubungkan dalam rangkaian arus tertutup maka dapat menghidupkan komponen seperti lampu
  • Power bank mengalirkan listrik dinamis ke baterai pada perangkat smartphone, ponsel, kamera dan sebagainya ketika perangkat tersebut kehabisan daya. Power bank berperan untuk menyimpan daya dan dapat mengalirkan daya tersebut ke perangkat lain saat dibutuhkan.
  • Arus listrik yang dihasilkan oleh generator listrik pada PLN termasuk ke dalam listrik dinamis lebih tepatnya arus listrik bolak balik (AC) yang kemudian dialirkan ke konsumen seperti rumah dan perkantoran.

Perbedaan Listrik Statis dan Dinamis

Beberapa perbedaan utama listrik statis dan dinamis yakni dari segi keadaan muatannya dan sebagainya:

  • Jika dilihat dari keadaan muatannya, listrik statis merupakan listrik yang muatan listriknya hanya diam untuk sementara waktu saja pada benda tertentu. Sementara pada listrik dinamis, muatan listriknya dapat bergerak disebabkan adanya arus listrik searah serta arus listrik bolak-balik. 
  • Listrik statis tidak mengalir dengan perpindahan arus yang sangat terbatas sementara listrik dinamis memiliki arus yang terus mengalir atau bergerak
  • Karena sifat listrik statis tidak mengalir, maka listrik statis tidak dapat dialirkan pada suatu rangkaian. Sementara listrik dinamis dapat mengalir pada suatu rangkaian listrik
  • Listrik statis muncul dari gesekan dua buah benda terus-menerus seperti penggaris plastik ke rambut. Sementara listrik dinamis dihasilkan oleh generator dari sumber pembangkit listrik

Persamaan Listrik Statis dan Dinamis

  • Mempunyai daya magnet saling tarik menarik
  • Mempunyai inti atom terdiri dari proton dan elektron

Rumus Listrik Statis dan Dinamis

Rumus Listrik Statis

Besaran yang termasuk ke dalam bahasan listrik statis yakni gaya Coulomb, potensial listrik, energi potensial listrik serta kuat medan listrik. Berikut rumus-rumus besaran pada listrik statis:

Gaya Coulomb

Gaya Coulomb berbunyi bahwa ketika dua buah muatan saling didekatkan maka akan bekerja gaya tolak atau gaya tarik menarik yang besar gaya yang timbul sebanding dengan hasil kali dari kedua muatan tersebut serta berbanding terbalik terhadap dua kali jaraknya (kuadrat jarak).  

Potensial listrik

Energi potensial listrik

Energi potensial listrik adalah besarnya usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik dalam medan listrik. Semakin jauh dari muatan listrik yang memunculkan medan listrik maka semakin besar energi potensialnya.

Kuat medan listrik

Kuat medan listrik disimbolkan dengan huruf E menunjukkan besar medan listrik pada suatu titik yang ada di dalam daerah medan listrik. Medan listrik sendiri adalah daerah yang ada di sekitar benda dengan muatan listrik tertentu.

Kuat medan listrik adalah gaya per satuan muatan listrik yang ada di titik tertentu dari medan listrik tersebut.

Keterangan:

Rumus Listrik Dinamis

Kuat arus listrik

Hukum Ohm

V = I x R

Besar hambatan listrik

Beda potensial listrik

Contoh Soal Listrik Statis dan Dinamis

Sebuah Kawat dihubungkan ke sebuah baterai dengan beda potensial 9 V. Apabila arus yang mengalir lewat kawat sebesar 2 A. Tentukan hambatan atau resistansi dari kawat tersebut?

Pembahasan

Jawab:

R = V : I

R = 9 V : 2 A = 4,5 Ohm

Listrik statis dan dinamis dibedakan berdasarkan keadaan muatannya. Muatan pada listrik statis tidak mengalir dan listrik dinamis mengalir.

Kembali ke Materi Fisika