Polarisasi Isolator

By a Guy Who Teaches Physics for Fun
Top Page PI
Polarisasi isolator berbeda dengan polarisasi konduktor karena isolator tidak memiliki “lautan elektron” yang bebas bergerak. Lantas, bagaimana polarisasi isolator terjadi?
Share on whatsapp
Share on facebook
Share on twitter
Share on telegram
Bagikan Ke Teman Anda

Benda Bermuatan Dapat Menarik Isolator Netral

Anda telah mengetahui bahwa dua benda yang bermuatan tidak sejenis (+) (-) dapat mengalami gaya tarik menarik. Tetapi tahukah Anda bahwa gaya ini tidak hanya terjadi pada dua benda yang bermuatan tidak sejenis. Benda bermuatan juga dapat menarik benda netral akibat peristiwa polarisasi.
Sebelum kami jelaskan lebih lanjut, Anda sebaiknya melihat peristiwanya terlebih dahulu. Anda dapat melihat peristiwa ini melalui 3 link di bawah:
Seluruh link tersebut menunjukkan peristiwa benda bermuatan menarik isolator netral seperti potongan kertas dan air keran.
Anda boleh berhenti sejenak dan memikirkan mengapa balon dapat membelokkan air keran dan menarik potongan kertas? Penjelasan kami jelaskan di bawah.

Penjelasan Polarisasi Isolator

Sebuah objek yang bermuatan dapat menarik objek yang netral karena peristiwa polarisasi yang dialami objek netral.

Apa itu polarisasi? Perhatikan gambar berikut

Gambar hanya merupakan ilustrasi sederhana.

Pada gambar di atas terlihat sebuah atom berada di dekat muatan eksternal(+). Muatan eksternal tersebut menarik elektron-elektron atom dan menolak proton atom. Hal ini membuat awan elektron bergeser sedikit mendekati muatan eksternal dan inti atom bergeser sedikit menjauhi muatan eksternal.

Anda dapat swipe gambar untuk melihat apa yang terjadi jika muatan eksternal negatif.

Atom akhirnya memiliki sisi negatif dan sisi positif. Kondisi ini disebut dengan dipol. Peristiwa ini terjadi pada setiap atom pada isolator apabila Anda dekatkan dengan benda lain yang bermuatan(muatan eksternal).

Apa yang Terjadi Ketika Balon Bermuatan Listrik Didekatkan dengan Air Keran?

Balon bermuatan listrik dapat membelokkan air keran yang bermuatan netral akibat peristiwa polarisasi. Perhatikan gambar berikut.

Ketika balon bermuatan didekatkan dengan air keran, atom-atom air yang netral akan bereaksi.

Setiap atom pada air keran akan mengalami polarisasi menjadi dipol

Secara keseluruhan, sisi air keran yang dekat dengan balon menjadi bermuatan negatif dan sisi air keran yang jauh dengan balon menjadi bermuatan positif.

Terjadi gaya listrik tolak menolak (F++) antara muatan positif balon dengan muatan positif dipol air keran. Dan terjadi gaya listrik tarik menarik antara muatan positif balon dengan muatan negatif keran (F+-). 

Gaya tarik menarik (F+-) lebih kuat dibandingkan tolak menolak (F++) dikarenakan jarak yang lebih dekat. Apabila semua vektor gaya digabungkan, akan ada resultan gaya (F resultan) pada air keran.  Resultan gaya  tersebut yang membuat air keran melengkung dan mendekati balon.

Peristiwa serupa juga terjadi jika Anda mendekatkan balon yang bermuatan dengan potongan kertas kecil. Bisakah Anda menjelaskan sendiri apa yang terjadi?

Polarisasi yang telah dibahas di atas merupakan polarisasi yang terjadi pada bahan isolator. Polarisasi pada bahan konduktor sedikit berbeda dikarenakan elektron pada bahan konduktor dapat bergerak bebas.

Kecelakaan di Ruang Bedah Akibat Polarisasi

Pada ruang bedah endoscopy pernah terjadi sebuah kecelakaan. Endoscopy adalah operasi di mana sebuah kamera kecil dimasukkan ke dalam tubuh. Video dari kamera akan ditampilkan pada layar komputer untuk dilihat oleh para pembedah.

Layar komputer biasanya dibersihkan dengan digosok dengan kain. Gosokan tersebut membuat layar komputer bermuatan.

Pada ruang bedah, ada banyak partikel di udara seperti debu, sel-sel kulit, dan bakteri. Layar komputer yang bermuatan tersebut menyebabkan partikel-partikel mengalami polarisasi dan tertarik ke layar komputer. Partikel kotor tersebut akhirnya menempel pada layar komputer.

Celakanya, para pembedah sering menyentuh layar komputer untuk menunjuk hal-hal penting pada hasil rekaman di dalam tubuh pasien.

Bakteri-bakteri yang telah menempel pada layar Komputer akibat polarisasi, berpindah ke tangan(sarung tangan) pembedah melalui sentuhan tersebut dan kemudian berpindah ke pasien.

Rangkuman

  1. Benda bermuatan dapat menarik benda netral akibat peristiwa polarisasi yang dialami oleh benda netral.
  2. Setiap atom pada isolator mengalami polarisasi akibat muatan eksternal
  3. Polarisasi pada setiap atom memunculkan gaya resultan yang membuat benda netral tertarik oleh muatan eksternal

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

Tinggalkan Balasan