Hukum Coulomb: Bunyi, persamaan dan Contoh Soal Hukum Coulumb

Materi.id|Hukum Coulomb| Hai sahabat materiID, Hukum Coulomb adalah materi fisika Listrik Statis kelas XII Baik di pelajari di SMA dan SMK. Secara sederhana Hukum Coulumb hampir sama dengan hukum Newton tentang gravitasi. Hukum Coulomb di kemukakan oleh Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1785. Hukum ini mempelajari interaksi antar dua muatan. Di pelajaran kimia, kita sudah melalui perkembangan teori atom bahwa materi terdiri partikel sub atomik yaitu elektron (bermuatan negative), proton (muatan positive) dan neutron (tidak bermuatan). Suatu benda dikatakan bermuatan negative berarti benda tersebut kelebihan elektron dan sebaliknya jika bermuatan positive berarti kekurangan elektron sehingga jumlah protonnya lebih banyak.

Hubungan antar muatan ini didalam fisika dipelajari pada materi listrik statis. Statis berarti diam tidak bergerak. Lawannya adalah litrik dinamis, dimana muatan tersebut mengalir dalam kawat penghantar membentuk rangkaian dalam waktu tertentu, Hal ini disebut yang dinamakan dengan arus listrik. Namun saat ini yang akan kita pelajari adalah bagaimana interaksi dua muatan atau lebih ini melalui hukum coulumb.

Coba anda perhatikan gambar di bawah ini! Pernahkah kalian melakukan hal ini di waktu duduk di SD? Menggosok-gosok pengaris plastik ke rambut anda kemudian penggaris tersebut didekatkan ke potongan kecil kertas? Apakah yang akan terjadi?

Contoh Listrik Statis

Contoh Listrik Statis

Yups benar sekali, ketika kita dekatkan penggaris yang sudah di gosok-gosok ke potongan kertas maka potongan-potongan kertas tersebut akan tertarik ke pengaris tersebut. Hal ini dikarenakan terjadi perbedaan muatan antara pengaris dan kertas sehingga terjadi gaya tarik.

Bunyi Hukum Coulomb

Hubungan antar muatan seperti ini pertama kali di teliti dan ditemukan oleh Coulomb. Coulomb menyatakan bahwa besar gaya listrik yang terjadi antara dua muatan berbanding lurus dengan kedua muatan dan berbanding terbalik dengan akar kuadrat jarak antar kedua muatan tersebut. Pernyataan ini kemudian dikenal dengan hukum Coulomb. Ini dapat ditarik kesimpulan bahwa jika gaya tarik atau tolak dapat diperbesar dengan memperbesar nilai kedua muatan dan memperkecil jarak antar kedua muatan.

Bunyi Hukum Coulomb sebagai berikut Gaya listrik yang terjadi antar dua muatan berbanding lurus dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar muatan tersebut.

Gaya yang terjadi diantara dua muatan bisa gaya tarik menarik atau tolak menolak. Jika dua muatan yang sejenis didekatkan maka gaya yang terjadi adalah gaya tolak menolak dan jika dua muatan berlawanan jenis di dekatkan maka gaya yang terjadi adalah gaya tarik menarik. Perhatikan gambar berikut ini:

Gaya Coulomb

Gaya Coulomb

Rumus Hukum Coulomb

Secara matematis persamaan atau rumus dari pernyataan Coulomb di tuliskan sebagai berikut:

Rumus Hukum Coulomb

Rumus Hukum Coulomb

Sama dengan jenis gaya yang lainnya, gaya gesek, gaya newton, gaya listrik atau gaya elektrostatis merupakan besaran vektor sehingga aturan dalam vektor baik penjumlahan dan perkalian berlaku juga untuk gaya elektrostatis ini.

Gaya Coulomb Muatan Segaris

Besar gaya yang dialami oleh suatu muatan karena muatan lainnya yang segaris maka langsung saja gunakan aturan vektor dalam penjumlahannya. Perhatikan gambar berikut ini:

Hukum Coulomb pada muatan segaris

Hukum Coulomb pada muatan segaris

Pada q1, muatan tersebut di pengaruhi oleh q2 dan q3 menghasilkan gaya F12 ke kanan dan F13 ke arah kiri. Sesuai dengan aturan vektor, kekanan bernilai positif dan ke kiri bernilai negative maka resultan gayanya sebagai berikut:

Resultan Gaya CoulombGaya Coulomb Muatan Tidak Segaris

Lalu bagaimana jika muatan yang terbentuk membentuk sudut? Mencari resultan dari gaya coulomb atau elektrostatis pada muatan yang membentuk sudut kita gunakan rumus cosinus. Perhatikan gambar berikut ini:

Rumus Resultan gaya coulomb membentuk sudut

Mencari resultan gaya pada gambar di atas, kita menggunakan persamaan cosinus yang sering digunakan dalam penjumlahan vektor.

Rumus Resultan Vektor gaya coulomb

Contoh Soal Hukum Coulomb

  1. Contoh soal 1
    Contoh Soal Hukum Coulomb
    Contoh Soal Hukum Coulomb 2
  2. Contoh soal Gaya Coulomb membentuk sudutContoh Soal Resultan Gaya 3 muatan
    Resultan gaya coulomb 3 buah muatan

Demikian pembahasan lengkap kita mengenai Hukum Coulomb dari bunyi, rumus hingga contoh soal dan pembahasan. Semoga anda memahaminya. Jangan Lupa share ke sahabat kalian ya.

Jangan lupa baca materi yang lainnya ya
Rangkuman Listrik Statis
Teori Atom
Arus Listrik
Rangkaian Listrik

Leave a Reply