Materi Hukum Coulomb : Teori dan Contoh Soal
Zsmart.id - Halo sobat pintar! Pada kali ini, kita akan mempelajari secara ringkas mengenai salah satu materi pada cabang ilmu fisika yakni kelistrikan. Secara umum, kita dapat membagi kelistrikan atas dua bagian dasar yakni listrik statis dan listrik dinamis. Lebih lanjut, pada materi kali ini kita akan membahas mengenai listrik statis terkhusus mengenai topik hukum Coulomb.
A. Pengertian Hukum Coulomb
Pada waktu kita mempelajari tentang hakikat kelistrikan, kita mengetahui bahwa terdapat interaksi antara dua buah muatan misalnya muatan sejenis akan tolak-menolak dan muatan lawan jenis akan saling tarik menarik. Lebih luas lagi, interaksi ini dapat terjadi pada lebih dari dua muatan yang kita kenal sebagai prinsip superposisi muatan. Fenomena interaksi antar muatan ini selanjutnya dikenal sebagai Hukum Coulomb.
Secara umum, hukum ini mengatakan bahwa besar gaya interaksi antar dua buah muatan, entah itu sejenis ataupun tolak menolak, akan mengalami gaya interaksi (F) yang besarnya bergantung terhadap masing-masing besar muatan tersebut (Q) dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak (r) antar muatan tersebut. Secara matematis, hubungan ini dapa dituliskan ke dalam bentuk persamaan berikut:
di mana ɛ₀ merupakan permitivitas listrik yang besarnya 8.85x10-12 C2/Nm2 sedangkan εr merupakan permitivitas relatif bahan. Jika kita mengambil kondisi di udara, maka nilai dari permitivitas relatif bahan bernilai 1. Sehingga, persamaan gaya Coulomb untuk interaksi yang berada di udara dapat dituliskan ke dalam bentuk persamaan :
dengan nilai k adalah 9x109Nm2C-2. Perlu diketahui, bahwa besaran ini merupakan besaran vektor sehingga diperlukan perhitungan-perhitungan yang melibatkan konsep vektor dalam menyelesaiakan kasus-kasus ini.
B. Latihan Soal Hukum Coulomb
Dua buah muatan yang besarnya 12μC dan 6μC terpisah pada jarak 12cm di udara. Tentukan jenis interaksi gaya dan besarnya yang dialami oleh sistem tersebut !
Jawaban:
Pada soal tersebut, kita ditantang untuk mencari berapa besar gaya interaksi yang bekerja. Berdasarkan informasi yang diberikan pada soal, semua besaran sudah lengkap hanya saja kita perlu mengubah satuan μC menjadi C dengan cara mengalikan muatan tersebut dengan 10-6 sehingga dengan menggunakan persamaan hukum Coulomb diperoleh :
Maka kita peroleh bahwa besar gaya interaksi di antara kedua muatan tersebut adalah 45N dengan jenis interaksi tolak-menolak karena kedua muatan memiliki jenis yang sama.
Demikian materi singkat mengenai hukum Coulomb beserta contoh soal. Semoga bermanfaat!
Post a Comment for "Materi Hukum Coulomb : Teori dan Contoh Soal"