Hukum Coulomb [PDF]

Citation preview

Hukum Coulomb Charles Augustin de Coulomb, seorang fisikawan berkebangsaan Perancis, pada tahun 1785 pertama kali yang meneliti hubungan gaya listrik dengan dua muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunakan sebuah neraca puntir. Untuk mengenang jasa Charles A. de Coulomb, namanya digunakan untuk satuan internasional muatan listrik, yaitu coulomb (C). Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antara dua muatan listrik disebut gaya Coulomb (Fc). Apabila dua muatan yang berdekatan jenis muatannya sama, maka gaya Coulombnya berupa gaya tolak-menolak. Sebaliknya, dua muatan yang berdekatan jenis muatannya tak senama, maka gaya Coulombnya berupa gaya tarik menarik. Besar gaya Coulomb bergantung pada: a. besar masing-masing muatan (Q1 dan Q2 ), b. kuadrat jarak antara dua muatan (r2).



Arah gaya Coulomb dua muatan listrik yang sejenis



Arah gaya Coulomb dua muatan listrik yang tak sejenis



Pada gambar 1 partikel memiliki muatan yang berbeda, sehingga partikel tersebut saling tarik menarik. kedua partikel tersebut memiliki jarak sehingga dapat mempengaruhi besar gaya coulomb yang dihasilkan. Sama halnya dengan gambar 2 yang memiliki muatan yang sama sehingga terjadi tolak-menolak antar kedua muatan tersebut. Kedua muatan terpisah dengan jarak r. Semakin besar jarak antara kedua partikel tersebut maka semakin kecil gaya Coulombnya. Sehingga jarak kedua partikel menjadi berbanding terbalik dengan F ( gaya Coulomb).Gaya Coulomb sebanding dengan kedua muatannya. Gaya Coulomb termasuk besaran vektor. Apabila pada sebuah benda bermuatan dipengaruhi oleh benda bermuatan listrik lebih dari satu, maka besarnya gaya Coulomb yang bekerja pada benda itu sama dengan jumlah vektor dari



masing-masing gaya coulomb yang ditimbulkan oleh masing-masing benda bermuatan tersebut. Hukum Coulomb berbunyi: besar gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan. Secara matematik Hukum Coulomb dirumuskan:



Dengan: Fc = gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dalam satuan newton (N) Q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C) Q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C) r = jarak antara dua benda bermuatan dalam satuan meter (m) k = konstanta pembanding besarnya 9 x 109 Nm2/C2



Contoh Soal



1. Dua muatan sejenis besarnya + 2 x 10-6 C dan + 6 x 10-4 C. Jika jarak kedua muatan 6 cm, berapakah gaya Coulomb yang dialami kedua muatan?



2. Dua buah muatan besarnya Q1 dan Q2 berada pada jarak r memiliki gaya Coulomb sebesar FC. Berapakah besar gaya Coulomb, jika: a. muatan pertama diperbesar 6 kali, b. jarak kedua muatan diperbesar 4 kali.