Elektrostatika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari perilaku objek bermuatan listrik yang tidak bergerak atau bergerak lambat. Dalam bidang ini, kita sering berbicara tentang muatan listrik positif dan negatif. Pertanyaan yang sering muncul adalah mengapa benda yang bermuatan listrik negatif akan menjadi netral jika dihubungkan dengan bumi. Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu memahami konsep penting tentang arus listrik, muatan listrik, dan penghantar listrik.
Konsep Dasar: Arus Listrik, Muatan Listrik, dan Penghantar Listrik
Arus listrik adalah aliran muatan listrik, dan istilah ini biasanya merujuk pada gerakan elektron, yang memiliki muatan negatif, melalui pengantar listrik, seperti kawat. Elektron bergerak dari tempat yang muatannya negatif ke tempat yang muatannya positif.
Sebuah benda dapat memiliki muatan listrik negatif jika memiliki lebih banyak elektron daripada proton. Proton adalah partikel bermuatan positif yang ditemukan dalam inti atom, sedangkan elektron adalah partikel bermuatan negatif yang berputar di sekitar inti. Jika jumlah proton dan elektron sama, benda tersebut memiliki muatan netral.
Bumi, atau tanah, adalah penghantar listrik yang baik. Ini berarti bahwa muatan listrik dapat bergerak melalui tanah dengan relatif mudah.
Mengapa Benda Bermuatan Listrik Negatif Menjadi Netral Saat Dihubungkan Dengan Bumi?
Jika benda bermuatan listrik negatif dihubungkan dengan bumi, elektron dalam benda tersebut akan bergerak melalui penghantar listrik ke dalam tanah. Ini karena elektron selalu bergerak dari tempat yang muatannya negatif ke tempat yang muatannya positif.
Dalam kasus ini, tanah bertindak sebagai “sumur” tak terbatas untuk muatan negatif, sehingga muatan negatif pada benda yang dihubungkan dengan tanah akan berpindah ke tanah sampai muatan benda tersebut menjadi netral. Setelah tidak ada beda muatan antara benda tersebut dan tanah, aliran elektron akan berhenti, dan benda tersebut akan menjadi netral.