Muatan Listrik

Muatan listrik adalah sifat fisik dasar material yang menyebabkannya mengalami gaya ketika berada dalam medan listrik atau magnet. Muatan listrik dikaitkan dengan medan listrik, dan muatan listrik yang bergerak menghasilkan medan magnet.

Kombinasi medan listrik dan magnet dikenal sebagai medan elektromagnetik. Interaksi muatan menghasilkan gaya elektromagnetik yang merupakan dasar Fisika. Pada artikel kali ini, kita akan mencari tahu tentang apa itu muatan listrik, jenis muatan listrik, dan sifat-sifat muatan listrik.

Apa itu Muatan Listrik

Muatan Listrik adalah sifat partikel subatom yang menyebabkannya mengalami gaya ketika ditempatkan dalam pengaruh medan listrik ataupun medan magnet.

Muatan listrik terdiri dari dua jenis: muatan Positif dan dan muatan Negatif, biasanya dibawa oleh pembawa muatan proton dan elektron. Berikut adalah Contoh jenis muatan dalam partikel subatom atau partikel suatu material:

Proton bermuatan positif.
Elektron bermuatan negatif.
Neutron memiliki muatan nol.

Apakah Muatan Listrik termasuk Besaran Vektor?

Muatan listrik merupakan besaran skalar. Selain memiliki besar dan arah, suatu besaran yang disebut vektor juga harus mematuhi hukum-hukum penjumlahan vektor, seperti hukum penjumlahan vektor segitiga dan hukum jajar genjang penjumlahan vektor; maka besaran tersebut dikatakan besaran vektor. Ketika dua arus bertemu di persimpangan, dalam kasus arus listrik, arus yang dihasilkan dari ini akan menjadi jumlah aljabar dan bukan jumlah vektor. Oleh karena itu, arus listrik merupakan besaran skalar, meskipun memiliki besar dan arah.

Mengukur muatan listrik

Coloumb adalah satuan muatan listrik.

"Satu coulomb adalah jumlah muatan yang ditransfer dalam satu detik."

Secara matematis, definisi coloumb direpresentasikan sebagai berikut:

Q = I.t

Dalam persamaan, Q adalah muatan listrik, I adalah arus listrik dan t adalah waktu.

Sifat Muatan Listrik

Berbagai sifat muatan antara lain sebagai berikut:

Aditivitas Muatan Listrik
Konservasi Muatan Listrik
Kuantisasi Muatan Listrik

Dalam sistem terisolasi, muatan listrik kekal, yang berarti muatan listrik sistem adalah konstan. Jumlah aljabar dari muatan-muatan fundamental dalam setiap sistem yang terisolasi tetap sama.

Jenis muatan listrik

Ada dua macam muatan listrik yaitu muatan listrik positif (+)
muatan listrik negatif (-)

Muatan Negatif

Ketika suatu benda memiliki muatan negatif, itu berarti ia memiliki lebih banyak elektron daripada proton.

Muatan Positif

Ketika suatu benda memiliki muatan positif, itu berarti ia memiliki lebih banyak proton daripada elektron.

Ketika ada jumlah muatan positif dan negatif yang identik, muatan negatif dan positif akan saling meniadakan dan benda akan menjadi netral.

Metode Pengisian

Proses memasok muatan listrik ke suatu benda atau kehilangan muatan listrik dari suatu benda disebut pengisian.

Sebuah benda yang tidak bermuatan dapat diisi dengan tiga cara berbeda sebagai berikut:

Pengisian dengan gesekan (triboelectric charging)
Pengisian dengan konduksi
Pengisian dengan induksi

Pengisian dengan Gesekan

Ketika dua benda digesekkan satu sama lain, terjadi perpindahan muatan. Salah satu benda kehilangan elektron sedangkan benda lain memperoleh elektron. Benda yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif, dan benda yang mendapatkan elektron menjadi bermuatan negatif. Kedua benda bermuatan karena gesekan, dan metode pengisian ini umumnya dikenal sebagai elektrifikasi oleh gesekan.

Pengisian dengan Konduksi

Metode pengisian objek yang tidak bermuatan dengan mendekatkannya ke objek bermuatan dikenal sebagai pengisian dengan konduksi. Konduktor bermuatan memiliki jumlah proton dan elektron yang tidak sama; maka ketika sebuah konduktor bermuatan didekatkan, ia melepaskan elektron untuk menstabilkan dirinya sendiri.

Pengisian dengan Induksi

Proses pengisian konduktor yang tidak bermuatan dengan mendekatkannya ke konduktor bermuatan tanpa kontak fisik dikenal sebagai pengisian dengan induksi.

Apa Itu Muatan Listrik?