Pengertian Hukum Coulomb: Bunyi, Rumus, dan Contoh Soal, Dalam sebuah ilmu listrik maupun ilmu elektronika terdapat sebuah ilmu yang wajib dipelajari yaitu ilmu tentang aliran muatan listrik. Yang mana dalam ilmu ini mempelajari terkait fenomena fisika yang berhubungan dengan suatu aliran muatan listrik. Aliran muatan listrik sendiri merupakan suatu muatan dasar yang dimiliki oleh sebuah benda.
Bunyi Hukum Coulomb – Contoh Soal, Rumus, Pengertian
Dalam sebuah rumus ilmu elektronika satuan untuk suatu muatan listrik disebut coulomb yang dilambangkan (C), sedangkan pada muatan listrik dilambangkan dengan (Q). Pada suatu benda yang memiliki muatan listrik akan mengalami gaya apabila berada di dekat benda yang sama-sama memiliki muatan listrik. Untuk informasi lebih lanjut, dapat anda simak penjelasan berikut!
Pengertian Hukum Coulomb
Sebuah hukum yang menjelaskan tentang adanya suatu hubungan antara gaya yang muncul akibat oleh adanya dua titik muatan yang terpisahkan dengan jarak tertentu disebut hukum Coulomb. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hukum Coulomb ini muncul akibat adanya suatu nilai muatan serta jarak pisah antara keduanya.
Perlu anda ketahui bahwa istilah Coulomb merupakan sebuah istilah yang telah ditemukan oleh seorang ahli fisika yang berasal dari Perancis yang bernama Charles Augustin de Coulomb yang berhasil menemukan sebuah teori tentang muatan listrik pada tahun 1784. Dalam suatu benda muatan listrik terbagi menjadi dua, yakni muatan positif (+) serta muatan negatif (-).
Apabila suatu benda yang memiliki muatan listrik berbeda, maka muatan listrik tersebut akan terjadi suatu interaksi tarik-menarik. Teori yang ditemukan oleh Charles telah terbukti dengan hasil yang akurat, sehingga pada akhirnya teori terbut dikenal sebagai hukum Coulomb atau Coulomb Law. Dalam hukum ini anda juga akan mempelajari tentang adanya suatu gaya saling menolak antara dua muatan listrik.
Gaya saling menolak antara muatan listrik terjadi karena dua muatan listrik yang sama jenis akan saling berinteraksi. Contohnya seperti muatan listrik positif dengan muatan listrik positif akan saling menolak. Suatu gaya terjadi pada sebuah muatan listrik tidak hanya tergantung pada jenis muatan listriknya saja, akan tetapi terdapat beberapa hal yang memengaruhi.
Diantaranya yaitu nilai kedua muatan listrik serta perbandingan antara jarak dua muatan listrik. Selain itu, dalam hukum muatan listrik perlu anda perhatikan gaya pada setiap muatan yang selalu terletak pada sepanjang garis yang saling menghubungkan kedua muatan listrik.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa “besarnya gaya tarik – menarik atau tolak – menolak antara dua benda yang bermuatan listrik (ini yang kemudian disebut dengan gaya Coulomb) akan berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda serta akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut”.
Rumus
Secara matematis, hukum Coulomb dirumuskan dalam
Fc =k
Dengan keterangan sebagai berikut:
Fc = gaya tarik – menarik atau gaya tolak – menolak dengan satuan Newton (N)
Q1 = besar muatan pertama dengan satuan Coulomb (C)
Q2 = besar muatan kedua dengan satuan Coulomd (C)
r = jarak antara dua benda yang bermuatan dengan satuan meter (m)
k = konstanta pembanding yang besarnya 9×10 pangkat 9 N/
Hukum Coulomb mempunyai persamaan perhitungan serta perbandingan suatu muatan listrik. Guna mengetahui persamaan tersebut, simak penjelasan berikut!
Dalam sebuah medan listrik, ukuran pada sebuah ukuran pengukuran muatan listrik menggunakan satuan ampere (A). Besar dan kuatnya suatu arus listrik adalah suatu perbandingan yang setara dengan banyak muatan listrik yang mengalir. Rumus matematis dalam suatu arus listrik dapat dijabarkan sebagai berikut:
I = Q / t atau Q = I . t
Dengan keterangan:
I adalah kuat arus listrik (A)
Q adalah muatan listrik (C)
T adalah waktu atau kecepatan dari aliran arus listrik (s)
Dari pengertian juga rumus matematis arus listrik di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa persamaan antara hukum Coulomb serta arus listrik adalah pada satuan yang digunakan untuk menghitung suatu aliran muatan listrik.
Konsep
- Konsep Muatan Listrik serta Hukum Coulomb
Berdasarkan penelitian pada gerakan planet mengitari matahari, Newton merumuskan bahwa besar gaya tarik-menarik antara dua benda yang masing-masing memiliki massa m1 dan massa m2 serta berjarak R satu terhadap yang lainnya memnhi hukum grafitasi yaitu:
F = Gm1
Di mana G merupakan tetapan grafitasi yang nilainya 6,67 x /
Selain interaksi grafitasi benda juga memiliki muatan listrik yang dapat diperoleh melalui proses gosokan, pengionan, imbas dan yang lainnya. Terdapat dua muatan yang saling menetralkan yaitu muatan positif dan negatif yang keduanya diberi lambang q.itu artinya penggabungan dua muatan listrik q1 dan q2 akan menghasilkan q = q1+q2.
- Sifat Muatan Listrik
Benda yang bermuatan listrik akan menarik benda-benda yang ringan seperti potongan-potongan kertas maupun daun yang ringan/kering. Muatan yang sejenis akan saling menolak dan muatan yang berbeda jenis akan saling menarik.
Gaya interaksi antara F antara dua titik muatan di dan q, masing-masing terletak di r dan r, akan berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan. Gaya interaksi fq yang bekerja pada q dan fq dan bekerja pada berimpit dengan garis penghubung R=r-r yang terletak diantara dua titik muatan serta memenuhi hukum aksi reaksi.
Sedangkan hukum Coulom untuk ruang hampa, tetapan k merupakan tetapan satuan yang nilainya bergantung pada sistem satuan yang digunakan untuk mengukur nilai-nilai besaran fq dan R.
Contoh Soal
- Apabila terdapat dua buah muatan listrik mempunyai besar Q1 dan Q2 berada pada jarak r yang memiliki gaya Coulomb sebesar Fc. Kemudian berapakan besar gaya Coulombnya apabila muatan pertama diperbesar 6x?
Jawab:
Pada kondisi awal Q1, Q2, r dan Fc sehingga berlaku Fc = k Q1 . Q2 : r kuadrat
Ketika kondisi muatan diperbesar adalah:
Q1 = 6 Q1 yang menyebabkan gaya Coulomb berubah menjadi sehingga berlaku
= k Q1 . Q2 :
= 6k Q1 . Q2 :
= k (6Q1 . Q2) :
= 6 Fc
- Apabila terdapat dua muatan yang sama jenis besarnya adalah 2 x C dan 6 x C. Apabila jarak dari kedua muatan tersebut adalah 6 cm, sehingga berapakan gaya Coulomb yang terjadi pada kedua muatan tersebut?
Jawab:
Diketahui :
Q1 = 2 x C
Q2 = 6 x C
r = 6 cm = 6 x m
Ditanya : Fc = ……?
Jawab :
Fc = = k (Q1 . Q2) :
Fc = 9 ( x 2 x C x 6 x C :
Fc = 9 ( x 2 x C x 6 x C : 36 x
Fc = 3 x
