Hukum Hukum CoulombCoulomb

Coulomb

( 1736 - 1806 )

Perumusan Hukum CoulombPerumusan Hukum Coulomb

Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua muatan listrik

sebanding dengan besar masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak kedua muatan.

+

q1

q2

r

F F

221

r

xqqkF

K = 9 x 10-9

Nm2c-2

Alat Uji Gaya Coulomb

(Neraca Puntir)

ElektroskopElektroskop

Elektroskop adalah alat untuk mengetahui apakah suatu benda

bermuatan listrik atau tidak.

Prinsip kerja elektroskopPrinsip kerja elektroskop

Apabila sebuah benda bermuatan listrik didekatkan pada elektroskop, maka elektron pada bola konduktor akan bereaksi sesuai dengan jenis muatan yang didekatkan.

Pada contoh, jika muatan negatif yang didekatkan, maka elektron akan bergerak dari ujung bola ke keping, sehingga kedua keping menjadi bermuatan negatif.

Akibatnya terjadi gaya tolak menolak pada kedua keping sehingga kedua keping terbuka.

Memberi muatan dengan Memberi muatan dengan menyentuhkan benda bermuatan menyentuhkan benda bermuatan

listrik.listrik.a) Benda (konduktor) bermuatan

negatif didekatkan pada elektroskop (netral ).

b) Terjadi perpindahan elektron dari benda ke elektroskop.

c) elektroskop bermuatan listrik negatif.

Benda yang diberi muatan listrik dengan

menyentuhkan, jenis muatannya sama dengan benda yang disentuhkan.

Memberi muatan listrik dengan induksiMemberi muatan listrik dengan induksiInduksi elektrostatik adalah pemisahan muatan -muatan pada Induksi elektrostatik adalah pemisahan muatan -muatan pada

sebuah benda oleh adanya benda lain yang bermuatan.sebuah benda oleh adanya benda lain yang bermuatan.

Pada saat benda bermuatan listrik didekatkan pada sebuah benda netral, terjadi pemisahan muatan pada benda netral itu. Ujung benda netral yang berdekatan dengan benda penginduksi, bermuatan sama dengan benda yang penginduksi.

Bila benda tersebut dihubungkan ke bumi (misalnya dengan sentuhan), terjadinya pemindahan elektron dari atau ke bumi melalui tubuh.

Setelah benda bermuatan dijauhkan, benda menjadi kekurangan atau kelebihan elektron sehingga benda netral menjadi bermuatan listrik.

Benda yang dimuati listrik secara induksi, jenis muatannya berlawanan

dengan jenis muatan benda yang menginduksi.

Medan dan Potensial Listrik

Muatan listrik positif mengalami gaya listrik (gaya tolak) karena berada di sekitar muatan positif lainnya.

Medan listrik adalah ruang yang di tiap titik di dalamnya muatan listrik mengalami gaya listrik.

Arah medan listrik

Sama seperti setiap massa yang berada di medan gravitasi Sama seperti setiap massa yang berada di medan gravitasi mempunyai energi potensial gravitasi, maka setiap benda mempunyai energi potensial gravitasi, maka setiap benda bermuatan listrik yang berada di dalam medan listrik juga bermuatan listrik yang berada di dalam medan listrik juga

memiliki energi potensial listrik.memiliki energi potensial listrik.

Potensial listrik sebuah muatan adalah Potensial listrik sebuah muatan adalah besarnya energi potensial listrik dibagi besarnya energi potensial listrik dibagi

dengan besarnya muatan benda tersebut.dengan besarnya muatan benda tersebut.

voltq

WV satuan

Gerakan awan di udara menyebabkan awan bermuatan listrik. Awan yang berdekatan dengan bumi (bola muatan raksasa) akan

menimbulkan induksi listrik. Akibatnya akan terjadi loncatan muatan listrik yang sangat

besar yang menimbulkan bunga api. Loncatan bunga api inilah yang disebut dengan petirpetir.

Petir yang sampai ke bumi disebut kilat.kilat.

SoalSoal1.1. Dua muatan titik masing-masing sebesar Dua muatan titik masing-masing sebesar

0.05µC dipisahkan pada jarak 10 cm. 0.05µC dipisahkan pada jarak 10 cm. Tentukan besarnya gaya yang dilakukan Tentukan besarnya gaya yang dilakukan oleh satu muatan pada muatan lainnya.oleh satu muatan pada muatan lainnya.

2.2. Tiga muatan titik terletak pada sb.x, qTiga muatan titik terletak pada sb.x, q11 = = 25nC terletak pada titik awal, q25nC terletak pada titik awal, q22 = -10nC = -10nC berada pada x = 2m, dan qberada pada x = 2m, dan qoo = 20 nC = 20 nC berada pada x =3.5m. Tentukan gaya berada pada x =3.5m. Tentukan gaya total pada qo akibat qtotal pada qo akibat q11 dan q dan q22..

3. Tiga buah muatan q1, q2, dan q3 3. Tiga buah muatan q1, q2, dan q3 diletakkan pada titik spt pada diletakkan pada titik spt pada gambar di bawah. Jika qgambar di bawah. Jika q11=-1,0.10=-1,0.10-6-6C, C, qq22= +3,0 . 10= +3,0 . 10-6-6, dan q, dan q33=-2,0.10=-2,0.10-6-6C, C, rr1212= 15 cm, r= 15 cm, r1313= 10 cm. Tentukan = 10 cm. Tentukan gaya-gaya yang bekerja pada qgaya-gaya yang bekerja pada q11

4. Dua buah benda bermuatan sejenis 4. Dua buah benda bermuatan sejenis sebesar q dan bermassa sama sebesar q dan bermassa sama sebesar 10 gram diikatkan masing-sebesar 10 gram diikatkan masing-masing pada seutas benang sutra masing pada seutas benang sutra sepanjang 120 cm. Ujung bebas dari sepanjang 120 cm. Ujung bebas dari kedua benang sutra ini disatukan kedua benang sutra ini disatukan dan digantungkan pada sebuah dan digantungkan pada sebuah statip. Oleh karena muatannya statip. Oleh karena muatannya sejenis, maka kedua benda tersebut sejenis, maka kedua benda tersebut akan tolak menolak yang akhirnya akan tolak menolak yang akhirnya diam dan berjarak 5 cm satu sama diam dan berjarak 5 cm satu sama lain. Tentukan besarnya muatan q.lain. Tentukan besarnya muatan q.