MAKALAH ALAT UKUR TENTANG : “ELELTROMETER/ELEKTROSKOP”
DISUSUN O L E H :
NAMA
: EVI FEBRIANNE NAIBAHO
NIM
: 4123321018
KELAS
: PEND.FISIKA EKSTENSI A 2012
M.KULIAH
: SEJARAH FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2014
1
KATA PENGANTAR
Pujisyukur kami panjatkan kehadapanTuhan Yang MahaEsa, karena berkat rahmat dan kasih-Nya lah makalah ini dapat penulis selesaikan tepat pada waktunya. Ada pun makalah ini disusun, untuk dapat memenuhi tugas matakuliah SEJARAH FISIKA.Makalah ini
diberi
judul
“ELEKTROMETER/ELEKTROSKOP”.
Penulis berharap
dengan
disusunnya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.
Penulis menyadari makalah ini jauh dari kata sempurna, karenaitukritikdan saran yang membangunsangatpenulisharapkan. Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Ratna Tanjung selaku dosen mata kuliah sejarah fisika yang telah membimbing penulis, serta pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
Penulis
2
Mei 2014
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................................... i DAFTAR ISI...................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................. 1 A. Latar Belakang .............................................................................................................. 1
B. Tujuan ........................................................................................................................... 3 BAB II ISI .......................................................................................................................... 4 A.Pengertian elektrometer/elektroskop .......................................................................... 4 B. PrinsipKerja ................................................................................................................. 4 C. Cara penggunaan elektroskop .................................................................................... 5 BAB III PENUTUP........................................................................................................... 6
A. KESIMPULAN............................................................................................................. 6 B. SARAN ......................................................................................................................... 6 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 7
3
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Sebuah benda dikatakan bermuatan listik jika mengalami kekurangan atau kelebihan elektron. Muatan listrik ada dua jenis yaitu muatan positif (+) dan muatan negative (-). Suatu benda disebut bermuatan positif (+) jika benda tersebut kekurangan elektron. Benda disebut bermuatan negative (-), jika benda tersebut kelebihan elektron. Benda yang mempunyai jumlah muatan positif yang sama dengan jumlah muatan negatifnya disebut benda netral. Pemberian muatan listrik pada beda dapat dilakukan dengan menggosok permukaan benda dengan benda tertentu. Misalnya : 1.
Penggaris yang digosok dengan kain wol akan menghasilkan muatan listrik
negatif, karena mendapat elektron dari kain wol, sedangkan kain wol menjadi bermuatan positif. 2.
Batang kaca digosok kain sutera menghasilkan muatan listrik positif
3.
Ebonit yang digosok kain wol akan menghasilkan muatan listrik negatif. Setelah bermuatan listrik, muatan tersebut akan diam di dalam benda sehingga
muatan listrik tersebut dinamakan muatan listrik statis. Alat yang digunakan untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak adalah elektroskop. Salah satu contoh elektroskop adalah elektroskop daun emas. Prinsip kerja elektroskop daun emas dalam mendeteksi adanya muatan listrik suatu benda adalah sebagai berikut: jika suatu benda bermuatan listrik menyentuh kepala elektroskop, pelat logam dan daun emas menjadi bermuatan listrik. Karena muatan listrik pelat logam dan daun emas sejenis, maka keduanya tolak menolak. Sebagi hasil daun emas naik berarti makin besar muatan listrik benda yang disentuhkan pada kepala elektroskop.
4
Hukum Coulomb
Charles Augustin de Coulomb adalah orang yang pertama kali meneliti hubungan gaya listik dengan dua muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunkan sebuah neraca punter. Dalam penelitian tersebut akhirnya Coulomb menyimpulkan dalam sebuah hokum yang disebut huk um Coulomb:“Besar gaya tolak -menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan”. Secara matematis, Hukum Coulomb dapat dirumuskan: Keterangan :
12
F= k
F
= gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak (Newton)
k
= konstanta = 9 x 109 N m2 C-2
q1,q2 = muatan masing-masing benda (Coulomb) r
= jarak antara kedua benda (meter)
Medan Listrik Medan Listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih di
pengaruhi gaya listrik. Arah medan listrik di sekitar muatan positif menjauhi muatan listrik dan muatan negative arahnya menuju muatan listrik. Besarnya kuat medan listrik dapat ditentukan dengan rumus:
E= q v
Keterangan: E= Kuat medan listrik (N/C) V= Gaya Coulomb (N) q= Muatan listrik (C) Hukum Gauss menyatakan: jumlah seluruh garis medan listrik yang menembus
suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu. Secara matematis hukum Gauss ditulis dengan persamaan berikut:
5
ᶲ = EA COS θ Keterangan: ᶲ= jumlah garis medan/fluks listrik (Weber) E= kuat medan listrik pada permukaan tertutup (N/C) A= luas permukaan tertutup (m 2) Q= muatan yang dilingkupi permukaan tertutup (C) ᵋ0= permitivas udara
Potensial Listrik Potensial Listrik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik
dari suatu tempat ke tempat lain per jumlah muatannya. Potensial listrik dapat dirumuskan secara matematis, yaitu:
V=
Keterangan: W= Usaha (J) q = Muatan listrik (C) V= Potensial listrik (V)
B. Tujuan
1. Untuk mengetahui fungsi dari elektrometer 2. Untuk mengetahui konsep yang digunakan dalam elektrometer 3. Untuk mengetahui cara penggunaan dari elaktrometer
6
BAB II ISI
A. Pengertian Elektroskop/Elektrometer
Untuk mengidentifikasi muatan listrik sebuah benda dapat digunakan elektroskop. Elektroskop terdiri dari sebuah bola konduktor yang dihubungkan dengan dua buah daun logam (biasanya emas) dengan menggunakan batang konduktor. Dengan menggunakan bahan dari isolator sebagai penyekat, daun elektroskop dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang terbuat berdinding kaca.
B. Prinsip Kerja
Prinsip kerja elektroskop adalah induksi listrik. Dimana jika kepala elektroskop yang netral didekatkan dengan benda, maka daun elektroskop akan mengembang jika benda tersebut bermuatan listrik, dan tetap jika benda tersebut tidak bermuatan listrik
Keterangan gambar : a = daun elektroskop b = batang konduktor c = tabung gelas d = kepala elektroskop
7
C. Cara Kerja Elektroskop Secara umum , elektroskop terdiri atas kepala elektroskop, berupa tutup logam dan daun elektroskop, berupa kertas aluminium yang sangat tipis atau kertas emas.
contoh elektroskop + dan –
Apabila sebatang pelat politen yang bermuatan negatif didekatkan pada kepala elektroskop yang netral, maka elektron di dalam kepala elektroskop berpindah menuju pelat dan daun elektroskop. Akibatnya, kepala elektroskop kekurangan elektron (bermuatan positif) dan daun elektroskop kelebihan elektron (bermuatan negatif). Pelat dan daun sama-sama bermuatan listrik negatif. Sehingga terjadi gaya tolakmenolak. Dan daun elektroskop membuka(mekar).
Apabila kepala elektroskop netral di dekatkan sebatang kaca yang bermuatan listrik positif, maka elektron – elektron yang berada pada daun dan pelat elektroskop ditarik menuju kepala elektroskop (Ingat positif-negatif saling tarik menarik). Akibatnya , kepala elektroskop bermuatan listrik negatif, pelat dan daun elektroskop membuka (mekar) karena terjadi gaya tolakmenolak.
Elektroskop yang telah bermuatan listrik ini dapat digunakan untuk mengetahui jenis muatan. Apabila benda yang didekatkan kepala elektroskop menyebabkan daun elektroskop lebih mekar, maka muatan listrik pada kepala elektroskop adalah sejenis dengan benda yang didekatkan. Apabila benda yang di dekatkan menyebabkan daun elektroskop lebih kuncup, maka muatan listrik pada kepala elektroskop adalah tidak sejenis dengan benda yang di dekatkan.
8
BAB III PENUTUP
A. KESIMPULAN
Elektroskop/Elektrometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar sebuah
muatan.
Alat ini menggunakan prinsip induksi listrik.
Dan
elektometer/elektroskop ini merupakan sebuah bola konduktor yang dihubungkan dengan dua buah daun logam (biasanya emas) dengan menggunakan batang konduktor. Dengan menggunakan bahan dari isolator sebagai penyekat, daun elektroskop dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang terbuat berdinding kaca.
B. SARAN
Demikian kami dapat paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah kami, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, karena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul
makalah ini.Kami banyak berharap para pembaca yang budiman
memberikan kritik dan saran yang
membangun kepada kami sempurnanya makalah
ini dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis khususnya juga para pembaca yang budiman umunya.
9
DAFTAR PUSTAKA
Giyarto. 2011.supertrik Fisika SMA .Jakarta : Pustaka Widyatama http//:fisika_seru_dan_menarik.blogspot.com/02/05/alat_ukur_muatan.html www.bukuseru.com
10
LAMPIRAN SOAL 1.
Elektrometer/Elektroskop adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur... a.
c. Besar arus
Besar muatan
b. Tegangan
d. Gempa bumi
Jawab: a 2.
Prinsip yang digunakan dalam penggunaan alat ukur elektroskop adalah... a.
c. Termodinamika
Induksi listrik
b. Hukum coulomb
d. Gaya apung
Jawab: a
3. Bahan yang digunakan sebagai penyekat dalam alat ukur elektrometer adalah... a. Isolator
c. Konduktor
b. Plastik
d. Magnet
Jawab: a 4. Bagaimana cara kerja dari elektrometer/elektroskop? Jawab: a. Apabila sebatang pelat politen yang bermuatan negatif didekatkan pada kepala elektroskop yang netral, maka elektron di dalam kepala elektroskop berpindah menuju pelat dan daun elektroskop. Akibatnya, kepala elektroskop kekurangan elektron (bermuatan positif) dan daun elektroskop kelebihan elektron (bermuatan negatif). Pelat dan daun sama-sama bermuatan listrik negatif. Sehingga terjadi gaya tolak-menolak. Dan daun elektroskop membuka(mekar). b. Apabila kepala elektroskop netral di dekatkan sebatang kaca yang bermuatan listrik positif, maka elektron – elektron yang berada pada daun dan pelat elektroskop ditarik menuju kepala elektroskop (Ingat positif-negatif saling t arik menarik). Akibatnya , kepala elektroskop bermuatan listrik negatif, pelat dan daun elektroskop membuka (mekar) karena terjadi gaya tolakmenolak
11
