Listrik Statis: Proton, Elektron, Satuan Muatan Listrik, dan Kuantisasi Muatan

By a Guy Who Teaches Physics for Fun
Top page
Artikel ini membahas bagaimana jumlah proton dan elektron pada sebuah benda mendeskripsikan muatan benda tersebut. Poin-poin yang akan dibahas adalah sebagai berikut:
  • Apa itu proton dan elektron?
  • Proton dan elektron pada benda bermuatan postiif, negatif dan netral.
  • Besar muatan benda bergantung pada jumlah proton dan elektron benda.
  • Besar dan satuan muatan
  • Kuantisasi muatan
Bagikan ke Teman Anda
Share on whatsapp
Share on facebook
Share on twitter
Share on telegram

Proton dan Elektron

Proton adalah sub partikel atom yang memiliki muatan positif dan terletak pada inti atom.

Elektron adalah sub partikel atom yang memiliki muatan negatif yang berada pada mengelilingi inti atom.

• Benda Netral

Kebanyakan benda yang Anda temukan sehari-hari bermuatan netral.  Kaca, plastik, sutra, dan kain wol bermuatan netral sebelum penggosokan tribolistrik.
Benda netral bukan berarti tidak bermuatan. Netral berarti banyak muatan negatif dan muatan positif pada benda sama. Secara matematis kita tuliskan sebagai berikut.

Jumlah\: Elektron = Jumlah\: Proton

N_{elektron}=N_{proton} 

• Benda Bermuatan Negatif

Benda dikatakan bermuatan negatif ketika jumlah elektron lebih banyak dibandingkan jumlah proton.

N_{elektron}>N_{proton}

• Benda Bermuatan Positif

Sebuah benda yang memiliki jumlah proton lebih banyak dibandingkan elektron disebut bermuatan positif.

N_{proton}>N_{elektron}

• Besar muatan

Jumlah elektron dan jumlah proton pada sebuah benda menetukan besar muatan benda tersebut.
Apabila benda “misalnya” kelebihan  10 elektron maka benda tersebut bermuatan negatif dan besarnya adalah
q=-10e

Apabila benda “misalnya” kekurangan 10 elektron maka benda tersebut bermuatan positif dan besarnya adalah

q=+10e

Apabila benda “misalnya” jumlah elektron dan jumlah proton sama maka benda tersebut bermuatan netral dan besarnya adalah

q=0e

• Satuan muatan

Satuan Coulumb C adalah satuan internasional untuk muatan. 1 Coulumb setara dengan muatan benda yang kekurangan 6,25\: \times 10^{18} buah elektron.

Sehingga muatan sebuah elektron (-e) adalah

-e=-\frac{1C}{6,25\times 10^{18}}

-e=-1,6\times 10^{-19}C

Muatan sebuah proton  (+e) adalah

+e=+1,6\times 10^{-19}C

• Kuantisasi muatan

Dikarenakan muatan sebuah objek tergantung pada jumlah elektron pada sebuah benda. Besar muatan benda terkuantisasikan. Muatan sebuah benda selalu kelipatan integer dari e seperti e, 2e , 3e, -e, -2e, -3e.

Dan tidak pernah 1,5e atau -4,897e.

Tidak mungkin sebuah benda kekurangan setengah elektron sehingga bermuatan -0.5e. Atau kekurangan ¼ elektron sehingga bermuatan -0.25e

Satuan e tidak umum digunakan. Sebuah benda yang bermuatan umumnya memiliki pertambahan atau kekurangan elektron dengan jumlah yang sangat banyak (triliunan) sehingga akan sangat susah menuliskan muatan benda dengan satuan e. Maka dari itu satuan Coulomb lebih umum digunakan.

Rangkuman

  1. Proton adalah sub partikel atom yang bermuatan positif.
  2. Elektron adalah sub partikel atom yang bermuatan negatif.
  3. Apabila sebuah objek kelebihan elektron maka objek tersebut bermuatan negatif
  4. Apabila sebuah objek kekurangan elektron maka objek tersebut bermuatan positif
  5. Besar muatan sebuah objek terkuantisasikan

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

Tinggalkan Balasan