Elektroskop Sederhana

ELEKTROSKOP SEDERHANA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

       Sebuah benda dikatakan bermuatan listrik jika mengalami kekurangan atau kelebihan elektron. Setelah bermuatan listrik, muatan tersebut akan diam di dalam benda sehingga muatan listrik tersebut dinamakan muatan listrik statis. Benda yang bermuatan dapat di deteksi dengan alat yang disebut elektroskop. Sebuah elektroskop terbuat dari tabung kaca, pelat logam, dan kepingan emas sehingga diperlukan biaya yang tidak sedikit. Oleh karena itu dalam mendeteksi muatan pada suatu benda juga dapat menggunakan elektroskop sederhana yang terbuat dari botol plastik, tembaga, kertas aluminium foil. Prinsip kerja dari elektroskop sederhana ini sama dengan elektroskop yang asli.

        Elektroskop sederhana lebih hemat biaya sehingga lebih efisien jika di gunakan untuk percobaan ini. Oleh karena itu kami melakukan percobaan untuk mendeteksi muatan pada suatu benda dengan menggunakan elektroskop sederhana.

1.2         Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka diperoleh suatu rumusan masalah sebagai berikut :

1.    Bagaimanakah langkah-langkah pembuatan elektroskop sederhana ?

2.    Bagaimanakah prinsip kerja elektroskop sederhana ?
3.  Bagaimana cara mendeteksi muatan pada benda yang diujikan?

1.3         Tujuan Percobaan

1.    Mendeskripsikan langkah-langkah pembuatan elektroskop sederhana

2.    Mendeskripsikan prinsip kerja elektroskop
3.  Mendeteksi ada tidaknya muatan pada benda yang diujikan

BAB II

DASAR TEORI

     

            Elektroskop adalah alat yang dapat dipergunakan untuk mendeteksi apakah sebuah benda bermuatan listrik atau tidak, dan mendeteksi jenis muatan listrik benda. Dalam keadaan netral, daun elektroskop menguncup. Ketika bagian kepala elektroskop disentuh benda bermuatan positif, sejumlah muatan positif pada kepala ditolak dan bergerak menuju kedua daun elektroskop. Akibatnya, kedua daun elektroskop bermuatan positif (sejenis), sehingga daun elektroskop membuka karena saling tolak-menolak. Dalam keadaan bermuatan positif ini, elektroskop dapat dipergunakan untuk mendeteksi jenis muatan sebuah benda. 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.

       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. Secara umum, elektroskop terdiri atas kepala elektroskop, berupa tutup logam dan daun elektroskop, berupa kertas aluminium yang sangat tipis atau kertas emas. 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).

        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 tolak menolak.

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.

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1         Rancangan Percobaan

3.2         Alat dan Bahan

         1.        Botol gelas plastik ukuran 300 ml               1 buah

         2.        Tutup Botol                                                  1 buah

         3.         Kawat tembaga panjang                             40cm

         4.        Kertas aluminium foil                                 secukupnya

         5.        Penggaris plastik                                         1 buah

         6.        Mika                                                            secukupnya

         7.        Kain wol                                                      secukupnya

         8.        Balon                                                           1 buah

         9.        Kaca                                                            1 buah

        10.    Malam/ sterofom                                          secukupnya

3.3         Langkah Percobaan

         Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menggosok-gosok kawat tembaga menggunakan kertas gosok. Kemudian membuat lubang kecil melalui pusat tutup botol dari atas ke bawah  dengan menggunakan sebuah paku. Selanjutnya mendorong kawat tembaga 0,4mm dengan panjang  40 cm melalui lubang dan sisakan kira-kira 30 cm muncul di atas tutup botol. Lalu ekuk kawat dari bawah tutup botol membentuk cantelan jas. Langkah selanjutnya adalah memotong selembar kertas aluminium foil membentuk keping tipis dengan panjang 2,5 cm dan lebar 1 cm. Kemudian tekuk kertas aluminum foil ini tepat di bagian tengahnya, gunting menjadi 2 bagian sama panjang. Gantungkan pada centelan datar kawat. Letakkan cantelan dan kertas aluminum foil ke dalam botol itu. Yakinkan bahwa keping foil dan cantelan kawat tidak menyentuh sisi atau dasar botol. Langkah terakhir yang dilakukan menggulung kawat tembaga di bagian atas tutup botol dalam bentuk spiral (obat nyamuk bakar). Saat melakukan percobaan benda harus digosok-gosok dengan rambut ataupun kain secara searah agar muatannya teratur.

3.4         Variabel yang Digunakan

          1.    Variabel kontrol        : botol, tembaga, malam, aluminium foil.

          2.    Variabel manipulasi  : mika, penggaris plastik, kain wol, balon, kaca.

          3.    Variabel respon         : gerakan membuka dan menutupnya kertas aluminium foil pada
                                                    elektroskop.

BAB IV

DATA DAN ANALISIS

4.1         Data Hasil Percobaan

Benda	Muatan yang dihasilkansesudah Digosokdenganrambut	Setelah didekatkan dengan elektroskop
Mika	Negatif	Keeping aluminium foil terbuka
Penggaris plastik	Negatif	Keeping aluminium foil terbuka
Kaca	Positif	Keeping aluminium foil tertutup
Kain wol	Positif	Keeping aluminium foil tertutup
Balon	Negatif	Keeping aluminium foil terbuka

4.2         Analisis Data

                    Dalam percobaan elektroskop sederhana ini dipilih botol agar didapatkan ruang hampa. Gabus digunakan sebagai isolator. Aluminium foil sebagai plat logam dan daun.

-  Mika yang digosokkan dengan rambut bermuatan listrik negative didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh penggaris lalu menuju bagian bawah elektroskop (pelat daun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

-   Penggaris plastik yang digosokkan dengan rambut bermuatan listrik negative didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh penggaris lalu menuju bagian bawah elektroskop (pelatdaun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terja ditolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

-  Kaca yang digosokkan dengan rambut bermuatan listrik positif didekatkan dengan ujung elektroskop netral, membuat pelat daun menjadi tertutup.

-  Kainwol yang digosokkan dengan rambut bermuatan listrik positif didekatkan dengan ujung elektroskop netral, membuat pelat daun menjadi tertutup.

-  Balon yang digosokkan dengan rambut bermuatan listrik negative didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh balon lalu menuju bagian bawah elektroskop (pelatdaun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

BAB V

PEMBAHASAN

          Elek troskop digunakan untuk mendeteksi adanya muatan pada suatu benda. Dibuat dari kawat listrik dengan dua daun listrik dengan dua daun logam tipis yang digantungkan di dalam wadah. Alat ini sangat simpel. Alat ini dapat dibuat sendiri dengan barang-barang yang ada di sekitar kita. Bahan yang digunakan antara lain alumunium foil, kawat, botol plastik, malam/gabus. Tutup botol dilubangi untuk memasukkan kawat, setelah kawat dimasukkan kedalam lubang yang telah dibuat, sisakan kawat di bagian atas tutup untuk ditekuk secara melingkar sedangkan dibagian bawah botol, kawat ditekuk untuk memasang alumunium foil. Alumunium foil dipotong secukupnya sebanyak dua helai kemudian dikaitkan pada kawat bagian bawah tutup botol. Kemudian menutup rapat alat yang telah dibuat ke dalam botol dan bagian lubang di tutup botol disumbat dengan menggunakan malam atau gabus agar alat dapat bekerja secara maksimal.

Prinsip kerja elektroskop adalah induksi listrik. Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik pada benda netral jika benda itu didekati dengan benda lain yang bermuatan 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. Ketika benda seperti mika digosok-gosok dengan gerakan yang searah, maka mika yang semula netral menjadi bermuatan negatif. pada saat mika yang bermuatan negatif didekatkan dengan kepala elektroskop yang netral, maka muatan positif elektroskop mengalir mendekati muatan negatif mika (tarik menarik), sedangkan muatan negatif elektroskop mengalir menuju daun elektroskop untuk menjauhi muatan negatif mika (tolak menolak). Ketika muatan negatif pada daun elektroskop saling tolak menolak, maka daun elektroskop mengembang.

           Pada percobaan yang telah kami lakukan pada bahan mika, penggaris plastic, dan balon ketika digosokkan dengan rambut menjadi bermuatan negative (kelebihan electron). Hal tersebut karena electron-elektron mengalir dari rambut menuju ke mika, penggaris plastic dan balon. Kemudian ketika didekatkan dengan ujung elektroskop, pelat daun pada elektroskop menjadi terbuka. Hal tersebut karena ketika mika, penggaris plastik, dan balon (bermuatan listrik negative) didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh penggaris lalu menuju bagian bawah elektroskop (pelat daun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

       Sedangkan pada bahan Kaca ketika digosokkan dengan rambut menjadi bermuatan positif (kekurangan electron). Hal tersebut karena electron-elektron mengalir dari kaca menuju ke rambut. Kemudian ketika didekatkan dengan ujung elektroskop, pelat daun pada elektroskop tetap tertutup. Kejadian tersebut tidak sesuai dengan teori. Karena seharusnya ketika kaca yang bermuatan positif tadi didekatkan pada ujung elektroskop, maka pelat daun akan terbuka. Hal tersebut karena ketika kaca (bermuatan listrik positif) didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditarik oleh kaca. Sehingga tutup elektroskop bermuatan negatif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik positif. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu positif maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

     Sedangkan pada kain wol (bermuatan listrik negative) ketika didekatkan dengan ujung elektroskop, pelat daun pada elektroskop  tetap tertutup. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori karena seharusnya ketika kain wol (bermuatan listrik negative) didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh kain wol lalu menuju bagian bawah elektroskop (pelat daun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

                       

BAB V

KESIMPULAN

      Elektroskop adalah alat yang dapat dipergunakan untuk mendeteksi apakah sebuah benda bermuatan listrik atau tidak, dan mendeteksi jenis muatan listrik benda. Secara sederhana terbuat dari kawat listrik sebagai daun listrik dan dua daun logam tipis yang digantungkan di dalam wadah. Alat ini dapat dibuat sendiri dengan barang-barang yang ada di sekitar kita antara lain alumunium foil, kawat, botol plastik, dan malam/gabus. Tutup botol dilubangi untuk memasukkan kawat, setelah kawat dimasukkan kedalam lubang yang telah dibuat, sisakan kawat di bagian atas tutup untuk ditekuk secara melingkar sedangkan dibagian bawah botol, kawat ditekuk untuk memasang alumunium foil. Alumunium foil dipotong secukupnya sebanyak dua helai kemudian dikaitkan pada kawat bagian bawah tutup botol. Kemudian menutup rapat alat yang telah dibuat ke dalam botol dan bagian lubang di tutup botol disumbat dengan menggunakan malam atau gabus agar alat dapat bekerja secara maksimal.

Prinsip kerja elektroskop adalah induksi listrik, yakni peristiwa pemisahan muatan listrik pada benda netral jika benda itu didekati dengan benda lain yang bermuatan listrik. Dimana jika kepala elektroskop yang netral didekatkan dengan benda, maka daun elektroskop akan mengembang jika benda tersebut bermuatan listrik, dan akan tetap jika benda tersebut tidak bermuatan listrik. Namun ketika muatan negatif pada daun elektroskop saling tolak menolak, maka daun elektroskop mengembang.

           Pada percobaan yang telah kami lakukan pada bahan mika, penggaris plastik, dan balon ketika digosokkan dengan rambut menjadi bermuatan negative (kelebihan electron). Sedangkan pada bahan Kaca ketika digosokkan dengan rambut menjadi bermuatan positif (kekurangan electron) , sedangkan pada kain wol (bermuatan listrik negative) ketika didekatkan dengan ujung elektroskop, pelat daun pada elektroskop  tetap tertutup. Hal tersebut belum sesuai dengan teori karena seharusnya ketika kain wol (bermuatan listrik negative) didekatkan dengan ujung elektroskop netral, electron-elektron pada tutup elektroskop ditolak oleh kain wol lalu menuju bagian bawah elektroskop(pelat daun). Sehingga tutup elektroskop bermuatan positif sedangkan pelat dan daun menjadi bermuatan listrik negative. Karena pelat dan daun bermuatan sejenis yaitu negative maka akan terjadi tolak-menolak yaitu daun menjadi mekar.

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas C. (1998). Physics. Fifth Edition. New Jersey : Prentice Hall.

Halliday, D., dan Resnick, R. (1986). Physics. Terjemahan: Pantur Silaban dan Erwin Sucipto, Jakarta : Erlangga.

Paul W. Zitzewitz, et al. (1995). Physics. Teacher Wraparound Edition. New York : Glencoe/McGraw-Hill.

http://selaluadha.blogspot.com/2012/03/laporan-elektroskop.html. Di askses pada tanggal 10 oktober 2013 pukul 16.00 WIB

http://selaluadha.blogspot.com/2012/03/laporan-elektroskop.html. Di askses pada tanggal 10 oktober 2013 pukul 16.00 WIB