Hukum Coulomb – Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal

Posted on

Hukum Coulomb – Pembahasan kali ini akan menjelaskan materi mengenai pengertian, bunyi, rumus dan contoh soal berserta pembahasannya terkait hukum coloumb. Mari belajar dan memahami dibawah ini gaes!

Hukum Coulomb
Hukum Coulomb

Pengertian Hukum Coulomb

Ilmu Listrik dan Ilmu Elektronika adalah sebuah ilmu yang mempelajari mengenai fenomena fisika yang berhubungan pada aliran muatan listrik. Muatan listrik adalah muatan dasar yang berada pada suatu benda, yang membuat sebuah benda tersebut mengalami gaya pada benda lain yang juga mempunyai muatan listrik dan berada dalam jarak yang sangat berdekatan. Satuan Muatan Listrik ialah Coulomb yang umumnya dilambangkan menggunakan huruf C. Sedangkan pada Muatan Listrik dilambangkan dengan huruf Q pada Rumus-rumus Elektronika.

Istilah Coulomb berasal dari seorang ahli fisika Perancis yang menjadi penemunya bernama Charles Augustin de Coulomb, bahwa dalam teorinya berisikan Muatan listrik pada dasarnya terdiri dari dua jenis yakni muatan positif (+) dan muatan negatif (-). Pada dua muatan tersebut akan terjadi sebuah interaksi tarik menarik dalam muatan yang berbeda jenis sedangkan akan terjadi interaksi tolak-menolak antara muatan yang sama jenis. Teori itulah sampai saat ini dikenal dengan Hukum Coulomb (Coulomb Law). Hukum Coulumb ini lah pertama kali dipublikasikan pada tahun 1784 oleh Charles Augustin de Coulumb seorang ahli fisika berasal dari negara Perancis.

Bunyi Hukum Coulomb

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan oleh Charles Augustin de Coulomb, yang mengatakan bahwa:

Besarnya gaya tarik-menarik dan tolak-menolak oleh dua benda yang mempunyai muatan listrik sejenis akan berbanding lurus pada muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik pada kuadrat jarak pada dua benda tersebut.

Bunyi Hukum Coulomb
Bunyi Hukum Coulomb

Pada saat dua muatan sejenis didekatkan satu sama lain, maka akan terdapat gaya yang saling tolak menolak yang mencegah kedua muatan tersebut bersatu. Namun berbeda dengan dua buah muatan yang berbeda muatan ketika didekatkan akan muncul gaya saling tarik-menarik. Gaya tarik-menarik dan tolak-menolak ini sering disebut dengan gaya elektrostatis.

Rumus Hukum Coulomb

Pertanyaan Charles Augustin de Coulomb saat ini telah dikenal dengan Hukum Coulomb dengan persamaan sebagai berikut:

Rumus Hukum Coulomb
Rumus Hukum Coulomb

Keterangan:
Fc = gaya tarik-menarik atau tolak-menolak pada satuan Newton (N)
Q1 = besar muatan pertama pada satuan Coulomb (C)
Q2 = besar muatan kedua pada satuan Coulomb (C)
r = jarak antara 2 benda muatan pada satuan meter (m)
k = konstanta pembanding besarnya adalah 9 × 10 pangkat 9 Nm2/C2

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal 1
Jika terdapat sebuah dua muatan listrik yang mempunyai besar Q1 dan Q2 berada di antara jarak r yang memiliki gaya Coulomb sebesar Fc. Berapakah besar gaya Coulomb tersebut, apabila muatan yang pertama diperbesar sebanyak 6x.

Pembahasan:

Kondisi pertama Q1, Q2, r dan Fc berlaku Fc = Q1, Q2 : r2

Ketika kondisi muatan diperbesar 6x:

Q1 = 6 Q1 membuat gaya Coulomb berubah menjadi F’ berlaku

F’ = k Q1, Q2 : r2

F’ = 6k Q1, Q2 : r2

F’ = k (6Q1, Q2) : r2

F’ = 6Fc

Contoh Soal 2
Jika terdapat dua muatan yang sama jenis besarnya adalah 2 x 10-6C dan 6 x 10-4C. Jika jarak pada muatan tersebut yakni 6 cm. Maka berapakah gaya Coulomb yang terjadi diantara kedua muatan tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:

Q1 = 2 x 10-6C

Q2 = 6 x 10-4C

r = 6 cm = 6 x 10-2 m

Ditanya, berapakah Fcnya ?

Jawab:

Fc = F’ = k (Q1 x Q2) : r2

Fc = 9 (109 x 2 x 10-6C x 6 x 10-4C) : 6 x 10-2

Fc = 9 (109 x 2 x 10-6C x 6 x 10-4C) : 36 x 10-4

Fc = 3 x 103

Contoh Soal 3
Ada dua benda bermuatan listrik yang sejenis, masing-masing terdapat Q1 = 5 x 10-4 C dan Q = 5 x 10-4C dipisahkan dengan jarak 5 cm. Berapakah besarnya gaya coulomb pada dua muatan tersebut. (k = 9 x 109 Nm2/c)

Pembahasan :

Diketahui :

Q1 = 5 x 10-4 C
Q = 5 x 10-4 C
r = 5 cm (dirubah menjadi satuan meter sehingga r = 5 x 10-2 m )
k   =  9 x 109 Nm2/c2

Ditanya : Berapakah Fc = ?

Jawab:

Fc = k. Q1 x Q2/r2

= 9 x 109 Nm2/c. (5 x 10-4 C) (5 x 10-4 C)/ (5 x 10-2 m)2

= x 109 x 5 x 10-4  x 5 x 10-4  / 25 x 10-4

Catatan! boleh dikalikan terlebih dahulu 9 x 5 x 5, lalu dibagi 25. Atau bisa juga dengan 5 x 5 lalu dibagi 25 kemudian bilangan pangkatnya dijumlahkan. Nah, cara disini menggunakan yang 5 x 5 dibagi 25 maka hasilnya yaitu 1 ). Sehingga:

x 10 x 1 x 10-8  / 10-4

=9 x 109 + (-8) + (+4)

= 9 x 10N

Jadi, gaya tolak menolak antara kedua muatan sejenis tersebut ialah 9 x 105 N.

Demikian pembahasan mengenai Hukum Coulomb – Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal, semoga bisa bermanfaat untuk kalian setelah membaca artikel ini.

Artikel Terkait :

Hukum Coulomb – Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soal Rating: 5 Diposkan Oleh: Pengunjung