Tribolistrik : Mengapa Penggosokan Dapat Membuat Benda Bermuatan Listrik

By a Guy Who Teaches Physics for Fun
Tribolisrik kaca dengan sutra
Choose language:
Tutor Online Gratis

Aku bisa bantu kamu belajar fisika atau ngerjakan soal tugas kamu lewat zoom/discord/google meet. Kamu berminat? tekan tombol di bawah

Saya berminat
Benda bermuatan setelah penggosokan disebabkan oleh efek tribolistrik atau efek triboelektrik. Oleh karena itu, aksi pemberian muatan melalui penggosokan disebut sebagai penggosokan tribolistrik atau “triboelectric charging“. Lalu apa sih efek tribolistrik itu? Mengapa penggosokan mampu membuat benda bermuatan?
Bagikan Ke Teman Anda
Share on whatsapp
Share on facebook
Share on twitter
Share on telegram

Tribolistrik

Timbulnya muatan listrik positif atau negatif pada benda akibat gosokan dengan benda lain merupakan peristiwa tribolistrik. Muatan listrik muncul akibat adanya transfer elektron ketika gesekan antar permukaan benda terjadi. Anda dapat melihat peristiwa tribolistrik (video) pada artikel percobaan listrik statis.

Apa yang terjadi ketika kain sutra digosok pada kaca?

Kita bahas tribolistrik pada kaca digosok dengan sutra. Ketika gesekan terjadi, atom-atom permukaan kaca menjadi sangat dekat dengan atom-atom permukaan kain sutra. Selanjutnya perlu diketahui bahwa ternyata sifat atom-atom penyusun sutra memiliki “sifat cinta elektron” yang lebih kuat dibandingkan atom-atom penyusun kaca.  
Oleh karena itu, beberapa elektron yang dimiliki oleh kaca diambil alih oleh sutra alias berpindah ke sutra. Kain sutra yang menerima elektron dari kaca akhirnya bermuatan negatif. Sedangkan kaca bermuatan positif akibat kehilangan sebagian elektronnya.
transfer Elektron pada tribolistrik kaca dengan kain sutra
Perlu diketahui juga bahwa besar muatan yang dimiliki kaca dan kain sutra tepat setelah penggosokan sama hanya berbeda tanda. 

Apa yang terjadi ketika kain wol digosok pada plastik?

Hampir sama seperti tribolistrik kain wol dan kaca. Pada tribolistrik kain wol dan plastik, beberapa elektron dari kain wol akan berpindah ke plastik dikarenakan “sifat cinta elektron” atom-atom penyusun plastik lebih kuat dibandingkan dengan kain wol. Alhasil plastik akhirnya bermuatan negatif dan kain wol bermuatan positif. Kedua benda memiliki besar muatan yang sama hanya berbeda tanda.
Tribolistrik antara 2 isolator yaitu plastik dengan kain wol
catatan: khusus pada benda yang terbuat dari bahan isolator, muatan listrik hanya terdapat pada permukaan benda yang mengalami gesekan.

Tribolistrik dan Electron Affinity

Pada efek tribolistrik ada satu konsep yang penting yaitu “sifat cinta elektron” atau electron affinity. Setiap material memiliki electron affinity yang berbeda.
Beberapa material memiliki electron affinity yang lemah sehingga lebih cenderung memberikan elektron. Dan beberapa material memiliki electron affinity yang kuat sehingga lebih cenderung menerima elektron. 
Lantas bagaimana kita mengetahui electron affinity setiap benda? Tabel berikut menunjukkan material-material lengkap dengan affinity-nya.
tabel deret tribolistrik
Keterangan Tabel :
Tabel disebut sebagai deret tribolistrik.
Tanda negatif (-) menandakan material sangat cinta menerima elektron dari material lain.
Tanda positif (+) menandakan material sangat cinta untuk memberikan elektron pada material lain.
Prinsip Tribolistrik:
Apabila 2 benda pada tabel digosok satu sama lain, benda yang berada pada urutan yang lebih tinggi akan bermuatan positif. Sedangkan benda yang berada pada urutan lebih rendah akan bermuatan negatif. Semakin jauh perpisahan kedua benda yang digosok maka semakin besar muatan kedua benda tersebut.
Contoh :
Misalkan Anda menggosok kaca dengan kain sutra. Pada tabel terlihat kaca memiliki kecenderungan untuk memberikan elektron sebagaimana dengan kain sutra. Tetapi kaca memiliki urutan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kain sutra. Alhasil, setelah digosok kaca bermuatan positif dan kain sutra bermuatan negatif.
Perpisahan tingkat kaca dengan kain sutra yang lumayan dekat (terpisah 2 tingkatan) menyebabkan besar muatan kecil. Besar muatan akan lebih besar apabila kaca digosok dengan kain katun (terpisah 4 tingkatan).

Konservasi Muatan Listrik pada Tribolistrik

Konservasi muatan listrik berlaku pada setiap proses pemberian muatan melalui penggosokan tribolistrik. Apabila kedua benda sebelum digosok bermuatan netral, maka setelah penggosokan benda yang digosok dan penggosok memiliki besar muatan sama tetapi berbeda tanda.
Sebagai contoh kita ambil kasus tribolistrik kain wol dengan batang plastik, apabila muatan kain wol setelah penggosokan adalah +7e, maka muatan batang setelah penggosokan adalah -7e.

“Muatan tidak bisa dimusnahkan atau diciptakan. Muatan dapat berpindah dari benda ke benda lainya dalam bentuk elektron atau ion tetapi total muatan selalu konstan”

Mengapa elektron yang berpindah? Mengapa proton tidak bisa berpindah layaknya elektron?

Proton terikat kuat pada inti atom. Sedangkan ikatan elektron dengan inti atom cukup lemah sehingga memungkinkan untuk berpindah ke benda lain akibat gesekan. Dan juga tidak semua elektron pada atom bisa berpindah, hanya sebagian kecil elektron yang terletak pada kulit terluar atom.
Tutor Online Gratis

Aku bisa bantu kamu belajar fisika atau ngerjakan soal tugas kamu lewat zoom/discord/google meet. Kamu berminat? tekan tombol di bawah

Saya berminat
Logo tribolistrik

Rangkuman

  1. Tribolistrik adalah peristiwa munculnya muatan listrik akibat penggosokan.
  2. Pada penggosokan kaca dengan sutra, sebagian elektron kaca berpindah ke sutra. Alhasil, kaca bermuatan positif dan sutra bermuatan negatif
  3. Pada tribolistrik plastik dengan wol, sebagian elektron wol berpindah ke plastik sehingga plastik bermuatan negatif dan wol bermuatan positif.
  4. Konservasi muatan listrik berlaku pada tribolistrik. Setelah penggosokan, benda yang digosok dan penggosok memiliki besar muatan sama tetapi berbeda tanda.
  5. Setiap material memiliki electron affinity-nya masing-masing.
  6. Gunakan deret tribolistrik untuk menentukan jenis muatan benda setelah digosok.

Bagikan Ke Teman Anda
Share on whatsapp
Share on facebook
Share on twitter
Share on telegram
Pos Terkait

Tinggalkan Balasan