TUGAS FISIKA DASAR III
- Menganalisis cara pencegahan polusi debu yang dihasilkan oleh pabrik (batubara, semen) dan sebagainya dengan prinsip elektrostatik.
- Menganalisis proses pengecatan sepeda, pintu dan sebagainya dengan memakai prinsip elektrostatik.
- Menganalisis aplikasi elektroststik pada mesin fotocopy.
Analisis:
- Barangkali kita bisa mendaftar aplikasi sederhana dari elektrostatik di rumah kita. Salah satunya adalah sikat atau kemoceng untuk membersihkan debu di permukaan perabot rumah tangga. Selain itu, ada cairan pembersih permukaan yang dipromosikan dapat memberikan lapisan anti-debu, sebenarnya ini adalah cairan anti-statik – yang membuat permukaan benda bersangkutan tidak mudah menarik partikel debu atau membuat permukaan benda mudah dibersihkan. Kebanyakan aplikasi elektrostatik terkait dengan penanganan partikel – baik partikel di udara atau di dalam cairan. Pada semua aplikasi elektrostatik, beberapa material harus di-elektrifikasi yaitu dengan memberi muatan listrik pada partikel bersangkutan.
Elektrofilter adalah aplikasi tertua dari prinsip elektrostatik di dunia industri, sejak tahun 1906 ketika Frederick Cottrell membuat alat penyaring pertamanya. Gambar 1 menunjukkan sketsa sederhana dari elektrofilter dan gambar 2 menunjukkan cara kerjanya.
Kawat tunggal (atau deretan kawat) diberi beda tegangan tinggi, menyebabkan ion negatif dan positif terbentuk disekitar kawat. Seperti terlihat pada gambar, ion-ion negatif tertarik ke kawat dan ter-netral-kan, sedangkan ion-ion positif membentuk daerah “awan” muatan berkonsentrasi tinggi dan memberi muatan positif pada partikel debu/udara yang lewat daerah ini. Aliran udara membawa partikel bermuatan ke bagian dalam, dan kemudian bergerak membelok ke arah lempengan elektroda pengumpul dan menempel disana.
Pemisahan
Prinsip pemisahan elektrostatik adalah memberi muatan pada komponen atau unsur-unsur dari campuran partikel dengan polaritas yang berlawanan (atau membiarkan bahan konduktif tidak bermuatan) dan selanjutnya memisahkan komponen dengan gaya tolak atau medan listrik luar, kemungkinan ditambah dengan gaya gravitasi.
Contoh proses pemisahan ini diperlihatkan pada gambar 3. Suatu campuran partikel konduktif dan insulatif dicurahkan ke drum/tong yang di-ground, dan semua partikel diberi muatan (dalam contoh ini bermuatan positif) dengan cara elektrifikasi korona. Ketika partikel meninggalkan daerah disekitar elektroda, partikel konduktif kehilangan muatan ke drum kemudian jatuh dan terpisah karena gaya gravitasi dan sentrifugal. Partikel insulatif melekat pada drum sampai ke sebuah sikat atau pengelupas untuk melepaskannya, bisa juga dibantu dengan pemberian muatan negatif untuk menetralkannya.
- Pada pengecatan pintu atau sepeda memakai prinsip elektrostatik
- Mesin fotocopy elektrostatik bekerja dengan memilih dan menyusun muatan-muatan positif pada permukaaan drum yang tidak menghantar, kemudian dengan lembut menebarkan partikel toner (tinta) kering yang bermuatan negatif pada drum. Partikel-partikel toner untuk sementara melekat pada pola di drum dan kemudian dipindahkan ke kertas dan dilelehkan untuk menghasilkan kopi tersebut.
