Muatan Listrik dan Gaya Coulomb

Muatan Listrik

Ada dua jenis muatan listrik, yaitu sebagai berikut.

  1. Muatan Positif : kaca digosok dengan kain sutra (elektron-elektron kaca sebagian masuk ke kain  sutra)
  2. Muatan negatif : ebonit digosok dengan kain wol (elektron-elektron wol sebagian masuk ke ebonit).

Apabila dua buah muatan listrik sejenis didekatkan akan terjadi gaya tolak-menolak, tetapi apabila dua muatan tidak sejenis didekatkan akan terjadi gaya tarik-menarik. Gaya tolak atau gaya tarik antara kedua muatan listrik disebut gaya elektronstatika.

Satuan  muatan listrik dalam sistem SI adalah Coulomb (C). Beberapa satuan lain dari muatan listrik adalah 1Stc = 1/3 x 10-9C dan 1μC = 10-6C. Muatan listrik diberi lambang q. Alat untuk mengetahui benda bermuatan listrik disebut elektroskop.

Gaya Coulomb

Gaya Coulomb disebut juga gaya listrik  atau  gaya elektrosatika. Hukum Coulomb menyatakan bahwa besar gaya tolak-menolak atau tarik-menarik antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan hasil kali masing-masing muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.

Gaya Coulomb

dengan

q1 dan q2 = muatan listrik

r = jarak antara kedua muatan (m),

F= gaya

k = ¼ πε0 = tetapan dielektrik dalam ruang hampa (9 x 109 Nm2/C2)

permitivitas listrik dalam ruang hampa (8,85 x 10-12 C2/Nm2)

Apabila mediumnya bukan udara, nilai permitivitas listriknya lebih besar dan dinyatakan sebagai berikut.

ε > ε0 atau ε = εIε0

dengan

ε = permitivitas listrik dalam medium,

ε0 =permitivitas listrik dalam ruang hampa, dan

ε0 = konstanta dielektrik atau permitivitas relatif.

Besar gaya Coulomb pada medium yang bukan udara dinyatakan dengan persamaan berikut.

Fr = k (q1q2 / εrr2)

Dengan

k = tetapan gaya Coulomb

εr = konstanta dielektrik, dan

Fr =gaya Coulomb dalam medium (N).

Gaya Coulomb merupakan besaran vektor sehingga apabila ada beberapa muatan listrik dalam suatu ruang maka jumlah resultan gaya Coulomb dapat dijumlahkan secara vektor.

Tiga Muatan Listrik Tidak Sejenis Terletak Segaris

Tiga Muatan Listrik Tidak Sejenis Terletak Segaris

Tiga Muatan Listrik Sejenis Terletak Segaris

Tiga Muatan Listrik Sejenis Terletak Segaris

Tiga Muatan Listrik Tidak Sejenis Terletak pada Titik-titik Sudut Segitiga

Tiga Muatan Listrik Tidak Sejenis Terletak pada Titik-titik Sudut Segitiga

Empat Muatan Listrik Terletak pada Titik Sudut Persegi

Empat Muatan Listrik Terletak pada Titik Sudut Persegi

Leave a Comment