Pengertian, Rumus Dan Contoh Soal Aturan Coulomb Contoh Soal Hubungan Medan Listrik Dan Hukum Coulomb Pengertian dan Rumus Hukum Coulomb Seperti yang kita pahami bahwa muatan listrik dapat mengandung muatan aktual dan muatan negatif. Muatan-muatan tersebut mampu menimbulkan munculnya suatu gaya baik gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak. Gaya-gaya tersebut dijelaskan dalam Hukum Coulomb. Seorang fisikawan asal Perancis-lah yang berjulukan Charles Augustin de Coulomb yang menerangkan konsep dari Hukum Coulomb tersebut. Hukum Coulomb pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlawanan jenis akan tarik-mempesona. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bawah Hukum Coulomb yakni : Hukum yang menjelaskan kekerabatan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu yang mampu mengakibatkan gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak. Rumus Hukum Coulomb Secara matematis, persamaan Hukum Coulomb dapat dituliskan selaku berikut : F = k q1 . q2 / r2 Keterangan F adalah gaya tarik mempesona atau tolak menolak (N) k adalah konstanta pembanding yang nilainya 9×109 Nm2/C2 q1 yaitu muatan pertama (C) q2 yaitu muatan kedua (C) r yaitu jarak antar muatan (m) Berikut ini adalah beberapa poin dari penting dari rumus hukum Coulomb di atas: Jika makin besar muatan benda yang jaraknya tetap sama maka gaya tarik menawan maupun gaya tolak menolaknya makin besar lengan berkuasa. Jiika jaraknya makin jauh dan muatan kedua benda sama maka gaya tarik mempesona maupun gaya tolak menolaknya akan kian lemah. Gaya tarik mempesona ataupun gaya tolak menolak dipengaruhi oleh besarnya muatan dan jarak antar muatan. Muatan yang jenisnya sama akan tolak menolak dan muatan yang tidak sejenis akan tarik menawan. Jadi kasusnya mirip pada kutub magnek. Kalau kutub utara magnet berdekatan dengan kutub selatan magnet maka akan tarik menarik. Sedangkan kutub utara magnet berdekatan dengan kutub utara magnet akan tolak menolak. Contoh Soal Hukum Coulomb Soal No.1 Terdapat dua benda yang mempunyai muatan listrik sejenis, dimana q1 = 5 x 10-4 C dan q2 = 5 x 10-4 C yang terpisahkan dengan jarak 5 cm. Hitunglah besarnya gaya coulomb di antara dua muatan tersebut. (k = 9×109 Nm2/C2 ) Pembahasan q1 = 5 x 10-4 C q2 = 5 x 10-4 C k = 9 x1 09 Nm2/C2 r = 5 cm = 5 x 10-2 m F = k q1 . q2 / r2 F = 9 x 109 5 x 10-4 . 5 x 10-4 / (5 x 10-2)2 F = 9 x 109 25 x 10-8 / 25 x 10-4 F = 9 x1 05 N Jadi, gaya tolak menolak kedua muatan sejenis tersebut ialah F = 9 x 105 N Soal No.2 Diketahui dua muatan yang saling berdekatan dengan jarak 40 cm. Muatan –q1 = 2 µC dan +q2 = 8 µC. Apa yang terjadi pada kedua muatan tersebut dan hitunglah gayanya ? Pembahasan –q1 = 2 µC = 2 x 10-6 +q2 = 8 µC = 8 x 10-6 k = 9 x 109 Nm2/C2 r = 40 cm = 40 x 10-2 m = 4 x 10-1 m Yang terjadi pada kedua muatan tersebut yakni timbulnya gaya tarik mempesona akhir muatan yang tidak sejeneis. Gaya yang dihasilkan dari kedua muatan tersebut yakni : F = k q1 . q2 / r2 F = 9 x 109 2 x 10-6 . 8 x 10-6 / (4 x 10-1)2 F = 9 x 109 16 x 10-12 / 16 x 10-2 F = 9 x 109 . 10-10 F = 9 x 10-1 F = 0,9 N Soal No.3 Dua buah benda bermuatan listrik sejenis, tolak menolak dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1 / 4 kali semula, maka gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut menjadi ….? A. 16F B. 21F C. 12F D. 11F E. 14F Pembahasan F1 = F r2 = 1 / 4 r1 Sebelum jarak didekatkan, gaya tolak menolaknya yakni : F1 = F F = k q1 . q2 / r12 Setelah jarak didekatkan menjadi 1 / 4 kali semula, gaya tolak menolaknya yaitu : F2 = k q1 . q2 / r22 F2 = k q1 . q2 / (1/4 r1)2 F2 = k q1 . q2 / 1/16 r12 F2 = 16k q1 . q2 / r12 F2 = 16F1 Jawab : A Soal No.4 Dua buah muatan listrik mempunyai besar yang sama adalah 6 μC. Jika gaya coulomb yang terjadi antara dua muatan tadi adalah 1,6 N. Hitunglah jarak pisah kedua muatan tersebut ? Pembahasan q1 = 6 µC = 6 x 10-6 C q2 = 6 µC = 6 x 10-6 C k = 9 x 109 Nm2/C2 F = k q1 . q2 / r2 1,6 = 9 x 109 6 x 10-6 . 6 x 10-6 / r2 r2 = 9 x 109 6 x 10-6 . 6 x 10-6 / 1,6 r2 = 9 x 36 x 10-3 / 1,6 r2 = 9 x 36 x 10-2 / 16 r = √ 9 x 36 x 10-2 16 = 3 x 6 x 10-1 / 4 r = 4,5 x 10-1 m = 45 cm Jarak kedua muatan dalam centimeter yakni 45 cm Soal No.5 (Ebtanas 2003) Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan faktual. Hal ini terjadi karena… A. elektron berpindah dari kain sutera ke kaca B. elektron berpindah dari beling ke kain sutera C. proton berpindah dari kain sutera ke kaca D. proton berpindah dari beling ke kain sutera Pembahasan Muatan kaca kasatmata sebab elektron dari beling berpindah ke kain sutera. Jawab : B Soal No.6 (Ebtanas 1991) Sepotong kayu hitam akan bermuatan listrik negatif jika digosok dengan wol, alasannya… A. muatan kasatmata dari ebonit pindah ke wol B. elektron dari wol pindah ke kayu hitam C. muatan faktual dari wol pindah ke kayu hitam D. elektron dari ebonit pindah ke wol Pembahasan Ebonit menjadi negatif alasannya elektron dari kain wol pindah ke ebonit. Jawab : B
