You are here Home / rumus fisika / Muatan Listrik, Rumus dan Contoh SoalMuatan Listrik, Rumus dan Contoh Soal – Ketika sobat belajar listrik statis di bangku SMA pasti akan menjumpai submateri tentang muatan listrik. Dalam bahasa inggris istilah muatan listrik disebut dengan electric charge. Seperti apa wujud dari muatan listrik ini? Bagaimana sifat dan rumusnya? Apa itu muatan Listrik? Muatan listrik adalah sifat muatan dasar yang dibawa oleh partikel dasar sehingga menyebabkan partikel dasar tersebut mengalami gaya tarik menarik dan tolak menolak. Muatan listrik dari suatu partikel dasar bisa berjenis positif dan negatif. Jika dua benda memiliki muatan yang sama akan tolak menolak dan kedua benda tersebut akan tarik menarik jika muatannya berbeda jenis. Asal sobat hitung tahu, partikel dasar dan subatomik seperti elektron dan proton punya muatan listrik. Elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif. Muatan listtrik terdiri dari dua jenis yaitu Elektron yang membawa muatan nefgatif Proton yang membawa muatan positif Masing-masing muatan mempunyai Muatan 1 elektron = -1, coulomb Muatan 1 elektron = +1, coulomb Muatan listrik dari suatau benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektron yang dikandung benda tersebut. Bila sebuah benda kelebihan elektron = kekurangan proton elektron > Proton, maka benda tersebut bermuatan negatif Bila benda kekurangan elektron = kelebihan proton elektron < Proton, maka benda tersebut bermuatan positif Jika jumlah elektron = jumlah proton = elektron maka benda tersebut tidak bermuatan muatan netral Sifat-sifat dari Muatan Listrik Ternyata eh ternyata sifat dari muatan listrik mirip dengan sifat pada manusia. Berikut lengkapnya Muatan Sejenis akan tolak menolak dan muatan tidak sejenis akan tarik menarik. Ini mirip laki-laki sama perempuan. Jika berlawanan jenis akan punya kecenderungan untuk tarik menarik dan jika sesama jenis akan punya kecenderungan untuk tolak menolak. Muatan Listrik adalah besaran pokok fisika yang diukur dalam satuan coulomb disimbolkan dengan C. Satu coulomb sama dengan 6,24 x 1018 e e = muatan proton. Sehingga mautan yang dikandung oleh sebuah proton adalah 1,602 x 10-19 coulomb. Elektron mempunyai muatan yang sama dengan proton tapi berbeda jenis -1,602 x 10-19 coulomb. Muatan Listrik mirip dengan massa. Ia punya hukum kekekalan muatan sama seperti hukum kekekalan massa. Gaya yang ditimbulkan oleh dua muatan itu punya karakter yang sama seperti gaya gravitasi yang ditumbulkan oleh dua buah benda dengan massa tertentu. Gaya antar muatan ini juga bersifat konservatif dan terpusat. Rumus Muatan Listrik Rumus yang berlaku dalam muatan listrik adalah rumus yang dimatematiskan dari hukum coulomb. Hukum coulomb ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada akhir abad ke 18. Ilmuan dibidang fisika berkebangsaan Perancis ini menemukan hukum yang dinamakan hukum coulomb. Hukum ini berbunyi “Gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkan kedua muatan tersebut.” secara matematis dengan F = gaya tarik manarik/tolak menolak newton q = muatan listrik coulomb r = jarak antara kedua muatan k = konstanta = 1/4πεo = 9 x 109 εo = permitivitas listrik dalam ruang hampa/udara = 8,85 x 10-12 C2/Nm2 Jika medium muatan bukan pada medium vakum atau udara maka besar gaya antaran muatan q1 dan q2 akan lebih kecil F udara / vakum < F medium hal ini dikarenakan nilai permisivitas listrik pada medium bukan udara lebih besar. Permisivitas εo diganti dengan ε yakni ε= εr εo dalam vakum nilai εr adalah 1, sedangkan dalam uara εr adalah 1,0006. Dengan demikian gaya coloumb dalam medium rumusnya adalah Contoh Soal Ada sebuah benda bermassa 40 gram dan bermuatan q1 = 1 μC digantungkan pada seutas tali ringan dengan massa diabaikan. Tepat di sebelah kiri benda tersebut diletakkan muatan q2 dengan muatan -2 μC yang menyebabkan posisi benda bergeser ke kiri amati gambar di bawah. Jika diketahui k = 9. 109 Nm2/C2 dan G = 10 ms-2, tentukan berapa tegangan yang dialami tali tersebut! Jawab Untuk menjawab soal tersebut sobat harus menentukan terlebih dahulu besarnya gaya coulomb gaya tarik menarik muatan dan kemudian untuk mencari tegangan kita gunakan aturan phytagoras karena tegangan talinya merupakan resultan dari dua gaya, gaya berat muatan q1 dan gaya coulomb. sehingga Setelah gaya tarik menarik antara kedua muatan listrik ketemu, untuk mencari tegangan tali kita cari resultannya dengan gaya berat muatan Jadi besarnya tegangan tali yang terjadi adalah 0,28 N. Reader Interactions
Pertanyaan. Dua buah muatan listrik masing-masing +2 µC dan – 1,2 µC saling tarik-menarik di udara dengan gaya 13,5 x 10 ‑2 N. Jarak antara kedua muatan tersebut adalah …. 40 cm.Muatan listrik pada listrik statis sifat muatan listrik tetap/tidak mengalir terdiri atas positif + dan negatif -. Pada dasarnya, sifat benda adalah netral. Namun, pada kasus tertentu benda dapat memiliki muatan listrik. Ada tiga cara membuat benda bermuatan listrik yang antara lain meliputi penggosokan, konduksi, dan induksi. Contoh kasus benda yang memiliki muatan adalah penggaris yang dapat menarik potongan-potongan kertas kecil. Hal ini terjadi karena penggaris bermuatan listrik karena suatu perlakuan. Penggaris tersebut terlihat seperti magnet yang dapat menarik potongan kertas tersebut. Gaya tarik yang bekerja pada penggaris dan potongan kertas tersebut disebabkan adanya listrik statis. Fenomena tersebut bisa terjadi karena potongan kertas bermuatan netral, terinduksi akibat tarikan muatan negatif pada penggaris. Contoh benda yang dapat bermuatan listrik lainnya adalah kaca, sutra, ebonit, dan lain sebagainya. Baca Juga Pekembangan Teori Atom Bagaimana cara membuat benda bermuatan listrik? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan muatan listrik dan cara membuat benda bermuatan listrik di bawah. Table of Contents Muatan Listrik Cara Membuat Benda Bermuatan Listrik Cara Penggosokan Konduksi Induksi Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Membaca Jenis Muatan Benda Contoh 2 – Soal Cara Memuat Benda Bermuatan Listrik Atom merupakan suatu dasar materi yang terdiri atas inti atom yang dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri atas proton bermuatan positif dan neutron bermuatan netral. Elektron yang mengelilingi atom bermuatan negatif -. Listrik statis yang memuat muatan postif dan negatif memenuhi sifat-sifat muatan listrik. Sifat-sifat muatan listrik dapat dilihat pada daftar berikut. Sifat muatan listrik Atom bermuatan positif jika jumlah elektron jumlah proton. Dua buah benda bermuatan dapat memungkinkan terjadi interaksi. Hubungan interaksi tersebut adalah tarik menarik atau tolak menolak. Di mana, muatan yang sejenis tolak-menolak dan muatan yang berbeda jenis akan tarik-menarik. Selain interaksi arus listrik yang menunjukkan hubungan tarik menarik dan tolak menolak, muatan listrik juga dapat mengalami sebuah aliran. Aliran pada muatan listrik positif berbeda dengan aliran muatan listrik negatif. Pelajari lebih lanjut tentang aliran muatan listrik pada ulasan di bawah. Arah aliran muatan listrik statis dapat meliputi aliran muatan listrik positif dan negatif, Pada aliran muatan listrik positif, muatan mengalir dari titik berpotensial yang lebih tinggi ke titik berpotensial yang lebih rendah. Sedangkan pada aliran muatan listrik negatif muatan mengalir dari titik berpotensial rendah ke titik berpotensial tinggi. arah aliran proton pada listrik statis arah aliran elektoron pada listrik statis Baca Juga 3 Cara Membuat Magnet Sementara Cara Membuat Benda Bermuatan Listrik Terdapat 3 tiga cara membuat benda bermuatan listrik statis. Tiga cara memberi muatan pada listrik statis antara lain melalui penggosokan, konduksi, dan induksi. Masing-masing penjelasan dari ketiga cara membuat benda bermuatan listrik dijelaskan lebih lanjut pada uraian di bawah. Cara Penggosokan Sebuah benda dapat memiliki muatan listrik dengan cara penggosokan. Proses yang terjadi pada benda bermuatan listrik dapat dilihat pada tabel di bawah. Konduksi Benda bermuatan listrik juga dapat diperoleh dengan cara mendekatkan ke benda yang bermuatan listrik. Suatu konduktor yang tidak bermuatan akan memiliki muatan listrik jika didekatkan ke konduktor lain yang meiliki muatan. Induksi Cara ketiga pada cara membuat benda bermuatan listrik adalah dengan Induski. Cara Induksi dilakukan dengan memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar. Caranya adalah dengan mendekatkan benda lain yang bermuatan listrik pada penghantar tersebut. Muatan listrik yang dihasilkan dengan cara induksi akan berbeda jenis dengan muatan listrik pada benda yang digunakan untuk menginduksi. Pembuatan muatan listrik dengan cara induksi membutuuhkan alat yang disebut elektroskop. Contoh pemisahan muatan listrik pada mistar plastik yang telah digosokkan pada kain wol kemudian didekatkan pada elektroskop. Elektroskop adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengtahui jenis muatan suatu benda. Elektroskop terdiri dari dua bagian penting yaitu bola logam dan daun-daun elektroskop. Gambar elektroskop dapat dilihat seperti gambar berikut. Baca Juga Bagian Elektroskop, Fungsi Elektroskop, dan Cara Kerja Elektroskop Pemisahan muatan akan terjadi melalui induksi saat benda bermuatan didekatkan ke bola logam. Muatan yang berbeda jenis akan ditarik oleh benda yang didekatkan pada bola logam. Hal tersebut terjadi karena kedua daun pada elektroskop bermuatan sama sehingga saling menolak. Pada setiap kasus, daun-daun pada elektroskop akan semakin saling menjauh jika daun-daun pada elektroskop memiliki muatan yang semakin besar. Baca Juga Cara Menggunakan Kaidah Tangan Kanan untuk Menentukan Arah Arus Listrik Dinamis Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan cara membuat benda bermuatan listrik. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan soal cara membuat benda bermuatan listrik, Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Membaca Jenis Muatan Benda Kondisi gambar yang sesuai dengan elektroskop bermuatan positif didekati dengan benda bermuatan negatif adalah …. Pembahasan Elektroskop bermuatan positif yang didekati benda dengan muatan negatif akan menyebabkan muatan positif mengalir ke bagian kepala elektroskop. Kondisi ini menyebabkan muatan positif bagian kepala elektroskop akan lebih besar daripada bagian kaki elektroskop. Berdasarkan pilihan pada soal dapat dilihat kesimpulan seperti tabel berikut. Kondisi yang sesuai yang diharapkan adalah pilihan B. Jumlah muatan positif di kepala adalah 4. Sedangkan di kaki tidak ada muatan positif. Jadi, jawaban yang benar adalah gambar B. Jawaban B Contoh 2 – Soal Cara Memuat Benda Bermuatan Listrik Seorang siswa melakukan percobaan untuk membuktikan adanya listrik statis pada sisir plastik dan batang kaca. Sisir plastik digosokkan ke rambut, dan batang kaca digosokkan ke kain sutra. Proses pemuatan listrik yang terjadi adalah …. Pembahasan Proses perpindahan elektron Sisir plastik digosokkan ke rambut elektron pindah dari rambut ke sisir plastik, sisir bermuatan kaca digosokkan ke sutra elektron pindah dari batang kaca ke sutra, batang kaca bermuatan negatif. Kesimpulan Sisir plastik menerima elektronRambut kehilangan elektronBatang kaca kehilangan elektronSutra menerima elektron Jawaban C Sekian pembahasan mengenai muatan listrik dan cara membuat benda bermuatan listrik. Terimakasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Rumus pada Medan Magnet dan Hukum Coulomb Elektronbermuatan negatif dan proton bermuatan positif. Muatan listtrik terdiri dari dua jenis yaitu Elektron yang membawa muatan nefgatif Proton yang membawa muatan positif Masing-masing muatan mempunyai Muatan 1 elektron = -1,6.10-19coulombMuatan 1 elektron = +1,6.10-19coulomb Rumus pada Hukum Coulomb menyatakan besarnya gaya tarik – menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan dalam sebuah persamaan. Namun, sebelum ke bahasan rumus hukum Coulomb dan medan listrik, apakah sobat idschool sudah tahu apa itu medan listrik? apa itu medan magnet? Kalau sobat idschool sudah paham mengenai istilah tersebut, silahkan langsung ke bahasan persamaan. Namun, jika sobat idschool belum mengetahuinya, bisa lebih dulu apa makna kedua istilah tersebut. Pada daerah di sekitar benda yang bermuatan listrik akan timbul besar gaya yang disebut sebagai gaya listrik. Keberadaan gaya listrik pada sekitar benda bermuatan listrik tersebut membuat adanya medan listrik. Muatan listrik dapat bernilai negatif, nol tidak terdapat muatan, dan negatif. Pada muatan positif +, garis – garis medan listrik berarah dari padanya menuju keluar. Untuk kondisi pada muatan negatif -, garis – garis medan listrik berarah menuju masuk padanya. Sedangkan muatan nol tidak menyebabkan adanya garis-garis medan listrik. Baca Juga Rumus Energi dan Daya Listrik Medan magnet timbul karena adanya muatan listrik/arus listrik yang bergerak. Pada magnet terdiri atas dua jenis kutub yaitu kutub selatan dan kutub utara. Dua jenis kutub sejenis akan saling tolak menolak, sedangkan dua kutub berlawanan jenis akan saling tarik menarik. Medan magnet merupakan ruangan disekitar kutub magnet yang memiliki gaya tarik atau menolak yang masih dirasakan oleh magnet lain. Bagaimana rumus untuk menentukan besar medan listrik atau besar gaya magnet? Melalui halaman ini, sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya. Pada bagian akhir pembahasan juga akan diberikan contoh soal menyelesaikan masalah menggunakan hukum coulomb dengan. Jadi, jangan lupa itu menyimak sampai akhir bagian, oke? Table of Contents Rumus Besar Kuat Medan Listrik Rumus Hukum Coulomb Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Mencari Besar Gaya Tolak Menolak Contoh 2 Soal Menentukan Muatan Magnet Contoh 3 – Soal Menentukan Besar Kuat Medan Listrik Rumus Besar Kuat Medan Listrik Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik, di mana benda bermuatan listrik lain yang berada di ruangannya akan mengalami gaya listrik. Daerah medan listrik ditunjukkan melalui garis – garis anak panah sesuai dengan muatannya. Daerah untuk benda dengan muatan positif akan digambarkan dengan garis – garis keluar. Sedangkan benda dengan muatan negatif digambarkan melalui gari-garis keluar. Hubungan dua benda bermuatan listrik dengan jenis berbeda akan saling tarik menarik. Sedangkan hubungan dua benda bermuatan listrik dengan muatan sejenis akan saling tolak menolak. Besarnya kuat medan magnet listrik dapat diperoleh melalui persamaan kuat medan listrik yang menunjukkan hubungan antara gaya dan muatan. Persamaan kuat medan listrik juga dapat dinyatakan dalam hubungan muatan dan kuadrat jarak. Rumus untuk menghitung kuat medan listrik dapat dilihat pada persamaan di bawah. Ada 2 rumus bukan, lalu pakai yang mana? Penggunaan rumus besar kuat medan listrik disesuaikan dengan informasi apa yang diberikan pada soal. Untuk lebih jelasnya, coba perhatikan penyelesaian soal dengan rumus kuat medan listrik pada akhir bagian ini. Baca Juga Elektroskop – Alat Untuk Mengetahui Jenis Muatan Benda Hukum coulomb adalah teori yang membahas gaya tarik menarik benda antara dua benda yang bermuatan. Dengan menggunakan rumus hukum coulomb, sobat idschool dapat menentukan cara mencari besar gaya Coulomb, besar muatan benda, atau jarak kedua muatan pada hukum coulomb. Sebelumnya, kenali dulu bagaimana pernyataan dalam Hukum Coulomb. Hukum Coulomb menyatakanBesarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut. Materi tentang rumus pada medan listrik dan rumus hukum coulomb sudah diberikan di atas. Untuk menguji pemahaman sobat idschool tentang materi ini, simak contoh soal cara mencari jarak kedua muatan pada hukum coulomb pada contoh soal di bawah. Baca Juga Cara Memberi Muatan pada Listrik Statis Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas, Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Mencari Besar Gaya Tolak Menolak Dua buah benda bermuatan listrik sejenis, tolak menolak dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/4 kali semula, maka gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi ….A. 1/4 FB. 4 FC. 8 FD. 16 F Pembahasan DiketahuiF1 = Fr2 = 1/4 r1 Besar gaya tolak menolak antara kedua muatan sebelum jarak didekatkan Besar gaya tolak menolak antara kedua muatan setelah jarak didekatkan menjadi 1/4 kali jarak semula. Jadi, besar gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi 16 F. Jawaban D Contoh 2 Soal Menentukan Muatan Magnet Perhatikan gambar gaya listrik yang terjadi pada bola-bola bermuatan! Bola konduktor P bermuatan positif. Jika bola P didekatkan bola Q, dan bola P didekatkan bola S, gaya interaksinya berturut-turut adalah ….A. P – Q tarik-menarik dan P – S tarik-menarikB. P – Q tarik-menarik dan P – S tolak-menolakC. P – Q tolak-menolak dan P – S tolak-menolakD. P – Q tolak-menolak dan P – S tarik-menarik Pembahasan Ingat!!! Pada muatan sejenis akan terjadi gerak tolak menolak, sedangkan pada muatan berbeda jenis akan terjadi gerak tarik-menarik. Bola konduktor P bermuatan +, maka P menarik R → R −P menolak T → T +R menarik S → S +S menolak Q → Q + Jadi, jika P didekatkan Q akan tolak-menolak dan P didekatkan S akan tolak – menolak. Jawaban C Baca Juga Induksi Elektromagnetik Contoh 3 – Soal Menentukan Besar Kuat Medan Listrik Sebuah muatan listrik dengan nilai 8 μC berada pada daerah medan listrik. Jarak antara muatan dan pusat medan listrik 3 cm. Jika konstanta dielektrik sebesar 9 × 109 Nm2/C2, besar kuat medan listrik adalah ….A. 4 × 107 N/CB. 8 × 107 N/CC. 16 × 107 N/CD. 24 × 107 N/C Pembahasan Berdasarkan informasi pada soal dapat diketahui bahwa, muatan listrik q = 8 μC = 8 × 10–6 C jarak antara muatan dan pusat medan listrik r = 3 cm = 0,03 cm = 3 × 10–2 m konstanta dielektrik k = 9 × 109 Nm2/C2 Menghitung besar kuat medan listrik, Jadi, besar kuat medan listrik adalah 8 × 107 N/C. Jawaban B Sekian pembahasan mengenai rumus pada medan listrik dan hukum coulomb yang memuat contoh soal yang diselesaikan menggunakan rumus medan listrik dan hukum Coulomb. Terimakasih telah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat. Baca Juga Magnet dan Cara Membuat Magnet
Mengetahui pengertian Hukum Coulomb yang ditemukan oleh Charles Agustin Coulomb pada 1785 masehi, beserta dengan rumusnya. tirto.id - Seorang fisikawan asal Prancis bernama Charles Agustin Coulomb pada 1785 masehi, menemukan hukum dasar gaya listrik antara dua partikel yang bermuatan. Penelitiannya tersebut dikenal dengan nama hukum Coulomb.
Gaya Coulomb F adalah gaya yang ditimbulkan oleh adanya interaksi antara dua muatan yang dipisahkan pada jarak tertentu yang dirumuskan F = k . di mana q1 adalah muatan 1 C, q2 adalah muatan 2 C, r adalah jarak kedua muatan, dan k adalah konstanta. Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang salah satu rumus dalam listrik statis, yakni rumus gaya Coulomb. Sebagaimana yang dipahami, listrik statis adalah cabang kelistrikan yang kajiannya fokus mempelajari perilaku partikel bermuatan listrik yang terdapat pada suatu benda. Satu di antara beberapa perilaku tersebut adalah gaya listrik antar muatan, disebut juga dengan gaya Coulomb. Hampir mirip dengan gaya gravitasi, di mana dua buah benda saling tarik menarik. Perbedaannya adalah gaya Coulomb bukan hanya berupa gaya tarik, tetapi juga berupa gaya tolak. Lantas, seperti apa sebenarnya hakikat dari gaya Coulomb itu? Bagaimana cara menghitungnya? Nah, hal inilah yang akan dijelaskan pada kesempatan ini. Baiklah, kita mulai saja pembahasannya... Daftar Isi 1Pengertian Gaya Coulomb 2Penemu Gaya Coulomb 3Rumus Gaya Coulomb 4Contoh Soal Gaya Coulomb 5Kesimpulan Pengertian Gaya Coulomb Apa yang dimaksud dengan gaya Coulomb? Dalam ilmu kelistrikan, gaya Coulomb atau gaya listrik adalah gaya yang ditimbulkan oleh adanya interaksi antara dua partikel bermuatan yang dipisahkan pada jarak tertentu. Gaya Coulomb antarpartikel terjadi akibat adanya muatan listrik pada masing-masing partikel. Gaya ini hadir dalam dua bentuk, yaitu gaya tarik dan gaya tolak. Gaya tarik adalah gaya Coulomb yang terjadi pada dua muatan yang tidak sejenis. Sedangkan, gaya tolak terjadi pada dua muatan yang Franklin menyarankan agar muatan listrik diberi nama muatan positif dan muatan negatif, untuk membedakan muatan-muatan yang menyebabkan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak. Suatu benda dikatakan bermuatan listrik negatif jika benda tersebut kelebihan elektron, sedangkan suatu benda dikatakan bermuatan listrik positif jika benda tersebut kekurangan elektron. Sementara itu, benda dikatakan tidak bermuatan netral ketika benda tersebut memiliki jumlah muatan positif yang sama dengan jumlah muatan negatifnya. Penemu Gaya Coulomb Orang yang pertama kali menyelidiki hubungan antarmuatan listrik adalah Charles Augustin de Coulomb, seorang fisikawan melakukan percobaan menggunakan neraca puntir, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini! Ketika bola A dan bola B diberi muatan sejenis, keduanya akan tolak menolak. Neraca puntir dengan beban bola A dan cermin akan ini digunakan untuk menetukan pergeseran sinar pantul. Oleh karena adanya gaya tolak-menolak, tempat jatuhnya sinar pantul akan mengembalikan keadaan batang penghubung bola A seperti pada posisi semula, dapat dilakukan dengan memutar tombol bantuan sinar pantul pada cermin, yaitu sinar yang dipantulkan kembali oleh cermin, berarti bola A dapat dikembalikan ke posisi mengetahui besar putaran dari tombol putir, Coulomb berhasil menyelidiki hubungan antargaya, besar muatan, dan jarak antara kedua muatan. Rumus Gaya Coulomb Rumus gaya Coulomb diturunkan dari pernyataan Coulomb berdasarkan hasil percobaannya. Pernyataan tersebut berbunyi Gaya interaksi antara dua buah benda titik bermuatan listrik, berbanding lurus dengan hasil kali masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut. Pernyataan di atas umum dikenal dengan Hukum Coulomb, yang dituliskan dengan persamaan matematis F = k . Keterangan F = gaya Coulomb N q1, q2 = muatan setiap partikel C r = jarak antara kedua muatan m k = konstanta Coulomb 9 x 109 N/m2C2 Lantas, bagaimana menentukan besarnya gaya Coulomb pada sebuah partikel bermuatan yang dipengaruhi oleh dua atau lebih muatan lain?Persoalan ini bisa diselesaikan dengan vektor. Perhatikan gambar berikut ini! Gambar di atas menunjukkan vektor-vektor gaya Coulomb yang bekerja pada muatan q2. Vektor gaya Coulomb pada q2 yang disebabkan oleh q1 adalah F21 tolak-menolak dan yang disebabkan oleh q3 adalah F23 tarik-menarik.Jadi, ada dua vektor gaya Coulomb yang bekerja pada q2, yaitu F21 dan F23. Gaya total yang bekerja pada q2, yaitu F23 merupakan resultan dari kedua vektor gaya persamaannya dapat dituliskan F2 = F21 + F23 Secara umum, gaya total yang bekerja pada sebuah muatan merupakan resultan dari gaya-gaya yang bekerja pada muatan tersebut akibat interaksi dengan muatan-muatan yang ada disekitarnya. Contoh Soal Gaya Coulomb Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang gaya Coulomb! Contoh Soal 1 Dua buah muatan masing-masing 20 μC dan 24 μC terpisah pada jarak 12 cm. Hitunglah besar gaya tolak-menolak yang bekerja pada muatan tersebut. Jawab Diketahui q1 = 20 μC = 20 x 10-6 C q2 = 24 μC = 24 x 10-6 C r = 12 cm = 0,12 m = 12 x 10-2 m k = 9 x 109 N/m2C2 Ditanyakan F....? Penyelesaian F = k . = 9 x 109 . 20 x 10-6. 24 x 10-6/12 x 10-22 = 4,32/144 x 10-4 = 300 NJadi, besar gaya tolak-menolak antara kedua muatan tersebut adalah 300 Soal 2Tiga buah muatan masing-masing q1 = 10 μC, q2 = 20 μC, dan q3 = -30 μC, ditempatkan pada titik-titik sudut segitiga sama sisi yang panjang sisinya 40 cm. Berapa besar gaya Coulomb yang bekerja pada muatan Diketahui q1 = 10 μC = 10 x 10-6 Cq2 = 20 μC = 20 x 10-6 Cq3 = -30 μC = -30 x 10-6 C r = 40 cm = 40 x 10-2 m k = 9 x 109 N/m2C2 Ditanyakan F1....? PenyelesaianBesarnya gaya antara q1 dan q2 adalah F12 gaya tolak F12 = k . = 9 x 109 . 10 x 10-6. 20 x 10-6/40 x 10-22 = 1,8/ x 10-4 = 11,25 NBesarnya gaya antara q1 dan q3 adalah F13 gaya tarik F13 = k . = 9 x 109 . 10 x 10-6. 30 x 10-6/40 x 10-22 = 2,7/ x 10-4 = 16,9 NBesar gaya F1 adalah Jadi, besar gaya Coulomb yang bekerja pada muatan q1 adalah 25,54 gaya Coulomb F adalah gaya yang ditimbulkan oleh adanya interaksi antara dua muatan yang dipisahkan pada jarak tertentu yang dirumuskan F = k . di mana q1 adalah muatan 1 C, q2 adalah muatan 2 C, r adalah jarak kedua muatan, dan k adalah konstanta. Gimana adik-adik, udah paham kan materi Gaya Coulomb di atas? Jangan lupa lagi dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat. Referensi Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA Program IPA. Bandung Grafindo Media Osa. 2008. Fisika Kelompok Teknologi dan Kesehatan untuk SMK Kelas XII. Bandung Grafindo Media Pratama.
qrvKos4.