Hk. Coulomb - Elektrostatik

Sambil mengulang materi sekolah lebih baik ditulis kembali disini, daripada cuman dibaca lagi. Baiklah kita mulai, bung !

Charles-Agustin de Coulomb

Elektrostatik berarti elektro (listrik) dan statis/statik (diam), jadi elektro statik adalah muatan listrik yang diam. Jadi elektro statik mempelajari semua besaran-besaran Fisika yang berkaitan dengan muatan listrik yang diam.

Dalam Elektrostatik kita harus tau terlebih dahulu apa yang dimaksud muatan. Terus, apasih Muatan itu ?

Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Jadi, Muatan itu bisa dibilang suatu sifat dari suatu benda yang dapat menimbulkan gaya jika didekatkan dengan suatu muatan beda maupun sama. Misalnya, benda itu bermuatan positif dan benda ini bermuatan negatif, berarti kedua benda itu memiliki sifat muatan positif dan negatif.

Kenapa suatu benda bisa bermuatan tertentu ?

Jadi, sebenarnya gejala kelistrikan itu berawal dari atom (bisa juga disebut bagian terkecil dari benda). Nah, Atom itu sendiri memiliki proton, neutron, dan electron. Proton memiliki muatan negatif, neutron netral, electron negatif. Sebenarnya, besar muatan listrik proton dan electron itu sama, tapi sifatnya beda dan bertolak belakang alias berlawanan jenis. Seperti laki-laki dan perempuan, beda tapi tetap manusia. Muatan yang dapat berpindah hanyalah electron.

Atom yang bermuatan netral, berarti punya electron dan proton yang sama jumlahnya. Dan jika suatu atom/benda kehilangan electron, maka benda itu akan bermuatan positif. Kenapa ? karena saat electron pindah, artinya benda itu akan kekurangan electron, dan kelebihan proton. Maka, Muatan itu bersifat Positif. Kalau menerima electron, akan kelebihan electron, dan akan bermuatan negatif. Jadi benda yang bermuatan itu tergantung jumlah electron didalamnya.

Bagaimana hubungan muatan negatif dan positif ?

Muatan negatif dan positif, akan saling menarik. Seperti lelaki dan perempuan akan saling suka. Muatan yang sama, akan menolak. Lelaki tidak akan mau dengan lelaki lagi. Seperti itu konsep muatan.

Setelah memahami Konsep Muatan, lalu ada hukum yang menjelaskan bahwa dalam tolak menolak atau tarik menarik di antara muatan itu ada faktor yang mempengaruhi kuat atau tidaknya tarik/menolaknya suatu muatan tsb. Faktor itu salah satunya adalah, Gaya Coulomb. Dan dijelaskan di Hukum Coulomb.

Hk. Coulomb Berbunyi :

“Besar Gaya Interaksi(tolak menolak/tarik menarik) antara dua buah muatan berbanding lurus dengan besar muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan”.

Nah, dari kalimat tadi kita dapat memahami mengapa rumus ini tercipta :

Dengan:

F = Gaya interaksi (N)
k = konstanta coulomb (9.10⁹ Nm^2/C^2)
q = muatan listrik (C)
r = jarak antara kedua muatan listrik (m)

Rumus itu dalam kondisi Medium yang lebih sering digunakan dalam materi elektrostatik.

Dalam persamaan diatas, jika muatan q1 dan q2 berbeda maka gayanya tarik menarik. Kalau sama berarti tolak menolak.

Interaksi muatan

Setiap gaya pasti memiliki arah, dan resultan. Maka rumus rumus untuk mencari resultan antara lain adalah :

1. Jika gaya coulomb membentuk sudut 90 derajat dengan gaya lain (seperti gaya berat). Maka, Cara mencari resultannya hanya tinggal memakai konsep pythagoras.

contoh gambar gayanya seperti ini :

2. Dan jika ada 3 gaya yang membentuk segitiga(misal A,B,C), bisa dihitung resultan gaya coulombnya.

Kalau misalkan mencari resultan gaya terhadap titik A yang gambar gayanya seperti ini :

Gambar Gaya terhadap A

Maka rumusnya menjadi seperti ini :

Yang terpenting, Mencari Resultan harus diperhatikan arahnya, Jika berlawanan dikurang, jika arahnya sama ditambah. Jika membentuk sudut, menggunakan trigonometri.

Materi elektrostatik bukan gaya coulomb saja, tetapi masih banyak lagi. Semangat !