Hukum Coulomb

 

Masih ingatkah kamu bahwa muatan listrik dapat saling menarik atau saling menolak? Bagaimana hubungan antara jarak dua benda yang bermuatan listrik terhadap gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antar kedua benda? Ilmuwan Prancis, Charles Augustin Coulomb (1736 – 1806), menyelidiki hubungan gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dua benda bermuatan listrik terhadap besar muatan listrik dan jaraknya menggunakan alat neraca puntir Coulomb.

 

Berdasarkan percobaan dengan menggunakan neraca puntir, Coulomb menyimpulkan interaksi dua benda yang bermuatan sebagai berikut.

a. Semakin besar jarak kedua benda yang bermuatan, semakin kecil gaya listrik antara benda tersebut dan sebaliknya.

b. Semakin besar muatan kedua benda, semakin besar gaya listrik antara benda tersebut.

https://rest-app.belajar.kemdikbud.go.id/files/video/21454502654541e4bcecb3c873b03e0b.mp4

Secara matematis, rumusan gaya Coulomb (Fc) dapat dituliskan sebagai berikut.

dengan:

Fc  = gaya Coulomb (newton)

k   = konstanta = 9 × 10⁹ Nm²/C²

r   = jarak antara dua muatan (meter)

q1 = besar muatan listrik benda pertama (coulomb)

q2 = besar muatan listrik benda kedua (coulomb)

 

Contoh Soal

Dua buah muatan listrik positif yang ada di dalam membran sel saraf masing-masing sebesar q dan 2q terletak pada jarak 2 cm. Hitung berapakah gaya Coulomb yang dialami kedua muatan tersebut jika q = 1,6 × 10^–19 C!

(Besarnya konstanta (k) = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Diketahui:

Muatan 1 (q1) = +q = 1,6 × 10^–19 C

Muatan 2 (q2) = +2q = 3,2 × 10^–19 C

Jarak kedua muatan (r) = 2 cm = 2 × 10^–2 m

Ditanya: gaya Coulomb kedua muatan.

Jawab: