Gaya Listrik

Definisi 

Gaya Listrik atau Gaya Coloumb merupakan gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antar dua buah muatan yang sejenis atau berlawanan jenis dimana gaya tersebut berbanding lurus dengan jumlah kedua buah muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. 

Prinsip Gaya Coloumb

Ketika dua muatan didekatkan akan terdapat gaya tarik atau gaya tolak. Gaya tarik akan terjadi apabila kedua muatan tersebut berlainan jenis dan gaya tolak akan terjadi jika kedua muatan tersebut sejenis. 

Rumus

Keterangan: 

F = Gaya Listrik/Coloumb (N)
q1 = Besar muatan 1 (C)
q2 = Besar muatan 2 (C)r = Jarak antara muatan (m)
k = Konstanta pembanding = 8,85×10⁹N·m²/C<sup>2


Jika terdapat lebih dari dua muatan dan membentuk sebuah garis yang lurus:</sup> 

F1 adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan 1 terhadap muatan 3, sementara F2 adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan 2 terhadap muatan 3. 

Apabila muatan-muatan listrik membentuk sebuah bangun geometri seperti segitiga dan membentuk sebuah sudut:

Sudut yang terbentuk oleh gaya muatan-muatan listrik F1 dan F2 disimbolkan dengan ∝

Contoh Soal

1. Dua titik muatan memiliki besaran masing-masing 4 x 10-6 dan 2 x 10-4. Kedua muatan tersebut berjarak 6 cm. Hitunglah gaya Coulomb yang timbul di antara kedua muatan dan tentukan jenis gaya yang terjadi!

Diketahui:

q1 = 4 x 10-6 C
q2 = 2 x 10-4 C
r = 6 cm atau 6 x 10-2 m, maka r2 = 36 cm atau 36 x 10-2 m
k = 9 x 109 Nm2/C2

Ditanyakan: Gaya antara dua titik muatan (N) dan jenis gaya yang terjadi

Penyelesaian:

Maka, besaran gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut adalah 2 x 101 atau 20 N. Karena pangkat besaran gaya kedua muatan bernilai positif, maka gaya yang terjadi adalah tolak-menolak.

2. Tiga benda bermuatan listrik q1=+4 μC  , q2=-1,5  μ C dan q3= +2× 10-5 Cberada pada titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 3 dm seperti pada gambar di bawah. Hitunglah gaya coulomb (elektrostatis)yang bekerja pada benda bermuatan q3!

Charles-Augustin de Coulomb

Charles-Augustin de Coulomb (14 Juni 1736 - 23 Agustus 1806) adalah seorang fisikawan Perancis. Dia dikenal dengan hukum Coulomb, definisi dari gaya elektrostatik dari tarikan dan tolakan, tetapi juga melakukan pekerjaan penting pada gesekan. Satuan SI dari muatan listrik, yang coulomb, bernama setelah dia.

Coulomb berasal dari keluarga bangsawan yang berpengaruh hingga pendidikannya terjamin. Orang tuanya adalah Henry Coulomb dan Catherine bajet. Ia sekolah di College Mazarin, Paris. Studinya termasuk filsafat, bahasa dan sastra. Dia juga menerima pendidikan yang baik dalam matematika, astronomi, kimia dan botani.Setelah bertugas di Martiniqueselama beberapa tahun, ia kembali ke Paris dan pada tahun 1779 terpilih menjadi anggota Akademi Ilmiah pada tahun 1781. Pada waktu Revolusi Perancis pecah, ia terpaksa meninggalkan Paris tinggal di Blois dengan sahabatnya yang juga ilmuwan,Jean-Charles de Borda (1733-1799). Ia meneruskan berbagai percobaannya dan akhirnya diangkat menjadi inspektur pendidikan pada tahun 1802.

Percobaan awal Coulomb meliputi tekanan yang bisa memecahkan suatu benda (1773) dan ini adalah awal ilmu modern tentang kekuatan benda-benda. Karyanya di bidang listrik dan magnet yang membuatnya begitu terkenal, baru diterbitkan dalam serangkaian makalah antara tahun 1785 dan 1789. Dari tahun 1784 sampai 1789, saat bekerja di berbagai departemen pemerintah, ia terus meneliti elektrostatika dan magnet. Tahun 1785 keluarlah hukum Coulomb; daya tarik dan daya tolak kelistrikan antara dua benda yang bermuatan listrik adalah perkalian muatannya dengan kuadrat terbalik dari jaraknya. Rumus ini sangat mirip dengan hukum gravitasi Newton.

Ia berhasil menemukan hubungan antara besar gaya listrik dari dua muatan listrik, besar muatan listrik, dan jarak antara dua muatan listrik dengan menggunakan neraca puntir. Apabila bola kecil diberi muatan listrik sejenis, maka kedua bola tolak-menolak. Besarnya gaya tolak-menolak sebanding dengan besar sudut puntiran kawat kecil yang dapat dibaca pada skala. Percobaan Coulomb menunjukkan bahwa gaya listrik antara dua benda bermuatan sebanding dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dua benda tersebut. Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum Coulomb.

Charles-Augustin de Coulomb meninggal 23 Agustus 1806 (umur 70) di Paris, Prancis. Coulomb meninggalkan warisan sebagai pelopor dalam bidang rekayasa geoteknik atas kontribusinya untuk desain dinding penahan. Namanya adalah salah satu dari 72 nama yang tertulis di Menara Eiffel.

Daftar Pustaka

https://tanya-tanya.com/rangkuman-contoh-soal-pembahasan-listrik-statis/

https://www.temukanpengertian.com/2015/09/pengertian-hukum-coulomb.html?m=0

https://www.yuksinau.id/bunyi-contoh-soal-rumus-hukum-coulomb/

https://www.sayanda.com/hukum-coulomb/

https://www.temukanpengertian.com/2015/09/pengertian-hukum-coulomb.html?m=0

https://www.ilmupedia.web.id/2018/06/biografi-terlengkap-charles-augustin-de.html