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.
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:
