Gaya Coulomb Antar Muatan Titik

Hukum Coulomb Pada Dua Muatan Titik

Hukum Coulomb juga dikenal sebagai hukum kuadrat terbalik Coulomb, adalah hukum yang mengukur jumlah gaya antara dua partikel bermuatan listrik yang stasioner. Gaya listrik antara dua benda bermuatan yang diam biasanya disebut gaya elektrostatik atau gaya Coulomb. 

Meskipun dalilnya sudah ada sebelum tahun 1785, hukum itu diterbitkan untuk pertama kalinya oleh fisikawan Prancis Charles-Augustin de Coulomb, sesuai dengan namanya. Hukum Coulomb sangat penting untuk pengembangan teori elektromagnetisme, bahkan mungkin titik awalnya, karena memungkinkan diskusi yang berarti tentang kuantitas muatan listrik. Gaya tarik atau tolak elektrostatik antara dua muatan titik berbanding lurus dengan hasil kali besarannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, menurut hukum coulomb:

K adalah konstanta Coulomb ( K 8,999 ×10 9 N⋅m 2 C −2 ), q1 dan q2 adalah besaran muatan, dan r adalah jarak antara muatan.

Gaya yang diarahkan ke arah garis lurus yang menghubungkan kedua muatan. Gaya elektrostatik antara dua muatan adalah tolak-menolak jika tanda-tanda atau kutub-kutubnua sama; jika tanda-tandanya berlawanan, gayanya akan saling tarik-menarik. Hukum ini dapat di analogikan dengan hukum kuadrat terbalik gravitasi universal milik Sir Isaac Newton karena juga merupakan hukum kuadrat terbalik, namun gaya gravitasi selalu tarik menarik, sedangkan gaya elektrostatik dapat menarik dan bisa juga menolak. Hukum Coulomb dapat digunakan untuk menghitung hukum Gauss dan sebaliknya. Kedua hukum tersebut setara dalam kasus satu muatan titik stasioner, yang menyatakan hukum fisika yang sama dengan cara yang berbeda.

Defenisi Hukum Coulomb

Menurut hukum Coulomb, gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan berbanding lurus dengan muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Ia bekerja di sepanjang garis yang menghubungkan dua muatan yang dianggap sebagai muatan titik. Pada tahun 1785, seorang fisikawan Prancis bernama Charles Augustin de Coulomb menciptakan istilah "hubungan nyata" untuk merujuk pada hubungan matematis antara dua benda bermuatan listrik. Hukum Coulomb, juga dikenal sebagai hukum kuadrat terbalik Coulomb, adalah persamaan gaya yang menyebabkan benda-benda saling tarik-menarik atau tolak-menolak. Coulomb didefinisikan sebagai muatan yang menolak muatan yang sama bertanda sama dengan gaya 9×10 9N ketika muatan dipisahkan sejauh satu meter dalam ruang hampa. Gaya Coulomb adalah gaya mutual dan internal yang konservatif. Nilai o adalah 8,86 × 10 -12 C 2/Nm 2 (atau) 8,86 × 10 -12 Fm -1

Gaya gravitasi dan listrik berkurang dengan kuadrat jarak antara benda-benda, dan keduanya bekerja sepanjang garis yang menghubungkan mereka. Hukum Coulomb, di sisi lain, menentukan besar dan tanda gaya listrik suatu benda berdasarkan muatan listriknya daripada massanya. Akibatnya, muatan menentukan bagaimana elektromagnetisme memengaruhi gerakan benda bermuatan. Muatan adalah sifat dasar materi. Setiap konstituen materi membawa muatan listrik yang bisa positif, negatif, atau nol. Misalnya, elektron bermuatan negatif, sedangkan inti atom bermuatan positif. Materi curah memiliki jumlah muatan positif dan negatif yang sama, menghasilkan muatan bersih nol.

Coulomb mendefinisikan gaya listrik sebagai sifat-sifat berikut untuk muatan-muatan yang diam: Muatan-muatan yang sejenis akan saling tolak menolak, sedangkan muatan-muatan yang berbeda muatan akan saling tarik menarik. Akibatnya, dua muatan negatif saling tolak, sedangkan muatan positif menarik muatan negatif.

Tarik-menarik atau tolak-menolak diarahkan sepanjang garis yang dibentuk oleh dua muatan. Besarnya gaya sebanding dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Akibatnya, peningkatan jarak antara dua muatan dengan faktor dua mengurangi daya tarik atau tolakan menjadi seperempat dari nilai aslinya. Ketika muatan 10 kali lebih dekat satu sama lain, gaya dikalikan dengan faktor 100.

Hukum Coulomb memaksa antara dua muatan titik

Gaya gravitasi alam dan gaya listrik adalah sebuah konsep. Kelebihannya masing-masing dapat dengan mudah dibandingkan dengan menentukan rasio gaya dalam kasus yang berbeda. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan berbanding lurus dengan produk muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.
Hal ini berpengaruh pada garis yang menghubungkan dua muatan yang disebut muatan titik.

Dimana m1 dan m2 adalah massa dua benda yang dipisahkan oleh r. Konstanta gravitasi dilambangkan dengan huruf G.
Gaya elektrostatik

Gaya Gravitasi – Menurut hukum gravitasi universal, setiap benda di alam semesta menarik benda lain dengan gaya yang sama dengan massanya.

Ini mematuhi hukum kuadrat terbalik, yang menyatakan bahwa gaya gravitasi selalu menarik ke dalam.

Hukum Coulomb menyatakan bahwa dua partikel bermuatan dengan muatan q1 dan q2 dipisahkan oleh jarak r memberikan gaya elektrostatik satu sama lain yang diberikan oleh

k memiliki nilai

Sifatnya bisa menarik atau menolak; jika muatan sama maka akan tolak-menolak; jika muatanjya berlawanan, maka akan tarik-menarik.

Hukum Coulomb menyatakan bahwa “gaya interaksi antara dua muatan titik berbanding lurus dengan hasil kali besarannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisahnya”.

Keterbatasan Hukum Coulomb

• Hukum hanya berlaku untuk muatan titik dalam keadaan diam (statis)
• Hukum Coulomb hanya dapat diterapkan jika hukum kuadrat terbalik diikuti.
• Ketika muatan memiliki bentuk yang berubah-ubah, sulit untuk menerapkan hukum Coulomb karena kita tidak dapat menentukan jarak antara muatan.
• Hukum ini tidak dapat langsung diterapkan untuk menghitung muatan di planet-planet besar.

Sitasi Artikel

Thinks Physics. 2022. Gaya Coulomb Antar Muatan Titik. https://www.thinksphysics.com/2022/10/gaya-coloumb-antar-muatan-titik.html. Di Akses Pada Tanggal (tanggal akses Anda)