Loading...
Muatan Listrik
Selamat datang pengunjung blog mathematic.my.id. Pada pertemuan kali ini akan kita bahas mengenai muatan listrik.
Untuk menyatakan besar kecilnya suatu muatan listrik diperlukan satuan muatan listrik. Satuan ini adalah satuan dasar. Satuan muatan listrik adalah Coulomb atau disingkat C. Muatan listrik itu ada yang positif dan ada yang negatif. Perhatikan pernyataan berikut:
  • Benda bermuatan listrik negatif bila benda itu kelebihan elektron.
  • Benda bermuatan listrik positif bila benda itu kekurangan elektron.
  • Benda tidak bermuatan listrik (netral), bila jumlah muatan negatifnya sama dengan muatan positifnya.
Besarnya muatan dari partikel elementer adalah:
1 elektron = $-$1,6 x 10$^{-19}$ C
1 proton = $+$1,6 x 10$^{-19}$ C

Hukum Coulomb
Telah diketahui bahwa dua buah benda bermuatan listrik sama (sejenis) akan tolak menolak dan muatan yang tidak sejenis akan saling tarik menarik, hal ini telah dibuktikan oleh ilmuan bernama panggilan Coulomb. Dengan mempergunakan alat ukur yang sangat peka yang disebut neraca puntir.
Perhatikan gambar neraca puntir berikut:

Dari pengamatannya ditemukan bahwa:
“Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan besarnya masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda itu”.
Rumusnya adalah:
$$F=k.\frac{Q_1.Q_2}{r^2}$$ dengan:
$Q_1$ dan $Q_2$ adalah besar masing-masing muatan (C).
$F$ adalah gaya tarik atau tolak (N).
$r$ adalah jarak kedua muatan (m).
$k=$ 9 x 10$^9$ N.m$^2$/C$^2$ (tetapan ruang hampa).


Contoh Soal:
Pada titik-titik sudut dari sebuah segitiga sama sisi ditempatkan muatan-muatan listrik sebesar: $Q_1=+1\mu$ C, $~Q_2=+2\mu$ C dan $Q_3=-3\mu$ C. Panjang sisi-sisi segitiga tersebut 30 cm. Tentukan besar gaya yang bekerja pada muatan pertama.
Penyelesaian:
Kita ambil titik tumpu pada $Q_1$, maka $F_{12}$ yang bertumpu di $Q_1$ akan segaris dan bertolak arah dengan $Q_2$. Vektor $F_{13}$ yang bertumpu di $Q_1$ itu akan segaris dan mengarah ke $Q_3$. Jadi kita cari resultan gaya $F_{12}$ dan $F_{13}$ dengan sudut 120$^o$. Jadi:

$F_1=\sqrt{{F_{12}}^2+{F_{13}}^2+2F_1F_2.\text{cos }120}$
$F_1=\sqrt{(0,2)^2+(0,3)^2+2(0,2)(0,3).\text{cos }120}$
$F_1=0,26$ N.

Demikianlah postingan tentang muatan listrik. Sampai jumpa di postingan lainnya dan semoga bermanfaat.