Muatan listrik Statis
Kata listrik (electricity) berasal dari bahasa Yunani,electron, yang berarti ”amber”. Gejala listrik telah diselidiki sejak tahun 200 SM oleh Thales, seorang ahli filsafat dari Miletus, Yunani Kuno. Dia melakukan percobaan dengan menggosok-gosokkan batu amber pada sepotong kain wol atau bulu halus dan diletakkan di dekat benda ringan seperti bulu ayam. Ternyata bulu ayam tersebut akan terbang dan menempel di batu amber.
Sehingga, dapat dikatakan bahwa batu amber menjadi bermuatan listrik. Muatan listrik statis dapat dihasilkan dengan menggosok-gosokkan balon ke suatu benda, misalnya kain.Perlu diingat bahwa semua benda terbuat dari atom, di mana setiap atom biasanya memiliki jumlah elektron dan proton yang sama. Muatan listrik positif proton dan muatan negatif elektron saling menetralkan. Tapi, jika keseimbangan ini terganggu, benda menjadi bermuatan listrik. Pada kasus balon, jika balon digosok dengan kain, elektron dipindahkan dari atom-atom kain ke atom-atom balon. Balon menjadi bermuatan negatif, dan kain yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif. Muatan tidak sejenis selalu tarik-menarik. Jadi, kain menempel ke balon.
Sehingga, dapat dikatakan bahwa batu amber menjadi bermuatan listrik. Muatan listrik statis dapat dihasilkan dengan menggosok-gosokkan balon ke suatu benda, misalnya kain.Perlu diingat bahwa semua benda terbuat dari atom, di mana setiap atom biasanya memiliki jumlah elektron dan proton yang sama. Muatan listrik positif proton dan muatan negatif elektron saling menetralkan. Tapi, jika keseimbangan ini terganggu, benda menjadi bermuatan listrik. Pada kasus balon, jika balon digosok dengan kain, elektron dipindahkan dari atom-atom kain ke atom-atom balon. Balon menjadi bermuatan negatif, dan kain yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif. Muatan tidak sejenis selalu tarik-menarik. Jadi, kain menempel ke balon.
Hukum Coulomb
Pada tahun 1785, seorang ahli fisika Prancis bernama Charles Augustin de Coulomb melakukan penelitian mengenai gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bermuatan listrik. Coulomb menyatakan bahwa besar gaya listrik berbanding lurus dengan perkalian besar kedua muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda.
Teori ini disebut Hukum Coulomb. Gaya tarik dan gaya tolak antara dua muatan listrik dinamakan gaya Coulomb, yang besarnya dapat ditentukan dalam persamaan:
Gaya Coulomb pada muatan yang tidak segaris.
Untuk menentukan gaya Coulomb pada muatan q1 dapat dicari dengan menggunakan rumus kosinus sebagai berikut.
Dengan
.
Contoh Soal.
1. Perhatikan gambar. Diketahui segitiga ABC sama sisi dengan panjang sisi 3 dm. Pada titik sudut A dan B masing-masing terdapat muatan +4 μC dan -1,5 μ C, pada puncak C terdapat muatan +2× 10^-5 C. Hitunglah gaya elektrostatis total di puncak C!
Penyelesaian.
Diketahui:
qA = 4 μC = 4 × 10^-6 C
qB = -1,5 μC = -1,5 × 10^-6 C
qC = 2 × 10^-5C
a = 3 dm = 3 × 10^-1 m
Ditanya: FC= ... ?
qA dan qC tolak-menolak dengan gaya F1
qB dan qC tarik-menarik dengan gaya F2
Jadi, gaya total di C adalah
2 komentar
sangat Membantu
Siap