Beda potensial atau biasa disebut tegangan listrik adalah perbedaan jumlah elektron yang berada pada suatu arus listrik.
Perbedaan jumlah elektron ini dapat disebabkan karena adanya penumpukan elektron pada satu sisi sumber arus listrik dan di sisi lain jumlah elektronnya lebih sedikit.
Dua benda yang mempunyai beda potensial dapat menyebabkan terjadinya arus listrik, dengan syarat kedua benda tersebut dihubungkan oleh suatu penghantar.
Benda yang muatan listrik positifnya lebih banyak, maka dikatakan mempunyai potensial lebih tinggi.
Sedangkan benda yang muatan listrik negatifnya lebih banyak, dikatakan benda tersebut mempunyai potensial lebih rendah.
Benda A memiliki muatan positif lebih banyak atau mempunyai potensial lebih tinggi daripada benda B. Dengan demikian, arus listrik yang terjadi akan berasal dari benda A menuju ke benda B.
Adanya arus listrik ini sebagai usaha penyeimbangan potensial antara A dan B, sehingga arus listrik seolah-olah berupa arus muatan positif.
Penyebab Terjadinya Beda Potensial
Beda potensial dapat muncul jika ada gaya magnet yang memengaruhi benda yang memiliki muatan listrik.
Beda potensial juga dapat terjadi jika suatu rangkaian listrik disentuh oleh materi yang dapat menghantarkan listrik (konduktor), sehingga elektron akan mengalir melalui materi tersebut.
Hal inilah yang menyebabkan mengapa manusia dapat tersengat listrik jika menyentuh benda yang dialiri oleh listrik.
Efek dari aliran listrik saat tersengat ini tergantung besar kecilnya perbedaan elektron pada materi tersebut.
Alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial adalah Voltmeter. Pada saat mengukur beda potensial listrik, voltmeter harus dipasang paralel dengan benda yang akan diukur.
Selanjutnya, menghubungkan ujung yang potensialnya lebih tinggi ke kutub positif dan ujung yang potensialnya lebih rendah ke kutub negatif.
Voltmeter
Rumus Beda Potensial
Beda potensial listrik adalah banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan listrik dari ujung-ujung penghantar.
Hubungan antara energi listrik, muatan listrik, dan beda potensial listrik secara matematik dirumuskan sebagai berikut.
Dengan :
V = beda potensial listrik (satuan Volt, V)
W = energi listrik (satuan Joule, J)
Q = muatan listrik (satuan Coulomb, C)
Contoh Soal :
Soal 1
Muatan sebesar 4 Coulomb akan dipindahkan dari titik A ke B dengan usaha sebesar 10 Joule. Hitunglah beda potensial antara titik A dan B!
Penyelesaian :
Diketahui :
Q = 4 C
W = 10 J
Ditanyakan :
V = … ?
Jawab :
V = W/Q
V = 10/ 4
V = 2,5 V
Jadi, beda potensial antara titik A dan B adalah sebesar 2,5 Volt.
Soal 2
Di dalam sebuah sumber listrik mengalir energi sebesar 4.200 Joule dan digunakan untuk memindahkan muatan 70 Coulomb. Hitunglah beda potensial perpindahan muatan tersebut!
Penyelesaian :
Diketahui K
W = 4.200 J
Q = 70 C
Ditanyakan :
V = … ?
Jawab :
V = W/Q
V = 4.200/70
V = 60 Volt
Jadi besarnya beda potensialperpindahan muatan tersebut adalah sebesar 60 Volt.
Medan listrikadalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik. Apabila suatu benda bermuatan listrik berada di daerah tersebut, maka akan mendapatkan gaya listrik.
Medan listrik merupakan efek yang ditimbulkan oleh adanya muatan listrik (elektron, ion, atau proton) pada ruangan yang ada di sekitarnya.
Medan listrik termasuk dalam medan vektor. Arah medan listrik dinyatakan sama dengan arah gaya yang dialami benda muatan.
Garis Gaya Listrik
Di dalam menggambarkan medan listrik, maka digunakan garis gaya listrik. Garis gaya listrik merupakan garis lengkung yang dibayangkan sebagai lintasan yang ditempuh muatan positif yang bergerak dalam medan listrik.
Garis gaya listrik adalah garis khayal yang bermula dari benda bermuatan negatif dan berakhir pada benda bermuatan negatif.
Arah garis gaya listrik yang ditimbulkan oleh benda bermuatan positif adalah keluar dari benda, sedangkan arah garis gaya listrik dari benda bermuatan negatif dinyatakan masuk ke dalam benda.
Kuat Medan Listrik
Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Kuat medan listrik pada suatu titik dalam medan listrik merupakan gaya per satuan muatan listrik pada titik tersebut.
Secara matematis, rumus kuat medan listrik adalah sebagai berikut.
Arah kuat medan listrik yang dialami benda bermuatan bergantung pada jenis muatan uji dan muatan sumbernya.
Jika muatan positif dan negatif bertemu, akan terjadi gaya tarik menarik. Akan tetapi, jika jenis muatannya sama, maka akan saling tolak menolak.
Contoh Soal :
Soal nomor 1
Perhatikan gambar garis gaya listrik berikut!
Pola garis gaya listrik pada muatan listrik yang benar ditunjukkan oleh gambar ….
Penyelesaian :
Arah garis gaya listrik pada benda bermuatan positif adalah keluar dari benda, sedangkan arah garis gaya listrik dari benda bermuatan negatif dinyatakan masuk ke dalam benda. Dengan demikian pola garis gaya listrik yang benar ditunjukkan oleh gambar 1 dan 3.
Soal nomor 2
Muatan uji sebesar +25 x 105 C diletakkan dalam sebuah medan listrik. Apabila gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut adalah 0,5 N, berapa besar medan listrik pada muatan uji tersebut?
Penyelesaian :
E = F/q
E = 0,5/25 x 105 C
E = 2000 N/C
Soal nomor 3
Jika dua buah titik berjarak 4 meter bermuatan masing-masing +q1 dan +q2. Berapa perbandingan antara q1 dan q2, apabila medan listrik pada titik yang berjarak 1 meter dari q1 bernilai nol.
Penyelesaian :
Karena pada titik A medan listriknya sama dengan nol, maka E1-E2 = 0, E1 = E2.
Listrik Statis, Atom, Medan Listrik, dan Prinsip Kerja Elektroskop
Amongguru.com. Di dalam kehidupan, tanpa kita sadari, banyak contoh-contoh kehidupan yang berhubungan dengan materi listrik statis.
Listrik statis dapat diartikan sebagai peristiwa berkumpulnya muatan-muatan listrik pada suatu benda.
Pada listrik statis tidak membahas tentang aliran arus listrik, karena listrik statis tidak dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lainnya.
Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron. Saat kita menyisir rambut yang kering, maka rambut akan menempel dan tertarik oleh sisir.
Pada awalnya, rambut dan sisir tidak bermuatan atau netral. Suatu atom yang netral memiliki jumlah proton dan elektron yang sama.
Pada saat menggosokkan sisir ke rambut, maka elektron dari rambut akan berpindah ke sisir, sehingga sisir akan mendapatkan tambahan elektron.
Sisir yang mendapatkan tambahan elektron akan menjadi bermuatan negatif, sedangkan rambut yang melepaskan elektron, akan menjadi bermuatan positif. Peristiwa tersebut adalah contoh dari mendapatkan muatan elektron dengan cara digosok.
Contoh gejala listrik statis lainnya adalah saat penggaris plastik bemuatan menarik serpihan kertas.
Penggaris plastik yang sudah digosok dengan kain wol akan menjadi bermuatan negatif, karena mendapatkan tambahan elektron dari wol. Penggaris yang bermuatan tersebut dapat menarik serpihan kertas yang ada.
Terjadinya petir juga merupakan contoh dari listrik statis yang sering kita jumpai pada saat cuaca mendung.
Pada peristiwa terjadinya petir, terdapat pengosongan listrik statis. Pengosongan tersebut ditunjukkan oleh sambaran petir.
Peristiwa pengosongan terjadi apabila adanya jalan bagi elektron untuk mengalir dari suatu benda ke benda lain.
Pengosongan pada petir ini biasanya disebut pentanahan, karena muatan dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah.
Pengosongan muatan statis ini terjadi di udara, sehingga menimbulkan suara dahsyat yang disebut petir.
Atom
Atom adalah bagian paling kecil dari benda yang sudah tidak dapat dibagi lagi. Partikel penyusun atom terdiri dari proton, elektron, dan neutron.
Proton merupakan bagian penyusun atom yang memiliki muatan positif. Elektron adalah bagian penyusun atom yang bermuatan negatif. Sedangkan neutron merupakan bagian penyusun atom yang netral atau tidak bermuatan.
Susunan atom netral
Benda dikatakan bermuatan positif, jika jumlah proton lebih besar dari jumlah elektron. Benda bermuatan negatif, jika jumlah elektron lebih besar dari jumlah proton. Sedangkan benda netral, jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron.
Sifat Benda Bermuatan
Benda-benda yang memiliki muatan listrik sejenis akan tolak menolak, sedangkan benda-benda dengan muatan listrik tidak sejenis akan tarik menarik.
Medan Listrik
Medan listrik merupakan daerah di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik.
Jika sebuah partikel menghasilkan gaya listrik, maka medan yang ditimbulkan di sekitar partikelt tersebut dinamakan medan listrik.
Medan listrik digambarkan direpresentasikan dengan garis-garis khayal yang keluar (untuk muatan positif) dan garis khayal yang mendekat atau masuk (untuk muatan negatif).
Kerapatan garis gaya listrik menunjukkan besarnya kuat medan listrik.
Hukum Coulomb
Besarnya gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dua benda bermuatan listrik dapat dirumuskan dengan hukum Coulomb sebagai berikut.
dengan :
F = gaya tarik menarik atau tolak menolak (Newton)
k = konstanta
q1, q2 = besar muatan 1 dan muatan 2
r = jarak dua benda bermuatan (m)
Contoh Soal :
Dua benda bermuatan listrik saling berdekatan seperti gambar berikut!
Benda K dengan L tolak-menolak dengan gaya 3 N. Jika muatan K diperkecil menjadi +lQ dan muatan L diperbesar menjadi 8Q, sedangkan jarak K dengan L diperpanjang menjadi 10 cm, gaya tolak-menolak antara K dengan L menjadi …. A. 3 N B. 6 N C. 12 N D. 24 N
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
F2 = 3 Newton
Elektroskop
Elektroskop merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya muatan listrik pada benda.
Pendeteksi muatan pada elektroskop ini terdiri dari kepala (bagian atas) yang terbuat dari metal dan dua daun kaki (bagian bawah) yang terbuat dari emas.
Pada saat elektroskop dalam keadaan netral, jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, baik di kepala maupun di daun kaki.
Sebuah elektroskop netral
Prinsip Kerja elektroskop
Apabila elektroskop netral didekati benda bermuatan negatif. maka muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif pada kepala elektroskop.
Akibatnya, muatan negatif di kepala elektroskop akan bergerak ke bawah menuju daun-daun kaki.
Karena sekarang daun kaki bermuatan negatif karena kelebihan elektron, maka kedua daun kaki pada elektroskop akan terbuka ke kiri dan ke kanan.
Semakin besar muatannya, maka semakin jauh jarak antar kedua daun kaki elektroskop. Jika yang didekatkan pada kepala elektroskop adalah benda bermuatan positif, maka elektron akan tertarik dari daun kaki menuju kepala elektroskop.
Hal ini akan mengakibatkan muatan negatif pada daun kaki berkurang, sehingga jarak antar kedua daun makin merapat.
10 Bentuk Penerapan Listrik Statis Dalam Kehidupan Sehari-hari
Amongguru.com. Listrik statis dapat diartikan sebagai berkumpulnya muatan-muatan listrik pada suatu benda. Efek listrik statis dapat terjadi karena adanya perpindahan elektron.
Terjadinya petir merupakan contoh dari listrik statis yang sering kita jumpai pada saat cuaca mendung.
Pada peristiwa terjadinya petir, terdapat pengosongan listrik statis. Pengosongan tersebut ditunjukkan oleh sambaran petir.
Peristiwa pengosongan terjadi apabila adanya jalan bagi elektron untuk mengalir dari suatu benda ke benda lain.
Pengosongan pada petir ini biasanya disebut pentanahan, karena muatan dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah.
Pengosongan muatan statis ini terjadi di udara, sehingga menimbulkan suara dahsyat yang disebut petir.
Prinsip listrik statis banyak diterapkan dalam kehidupan sehari. Berikut ini 10 bentuk penerapan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari.
1. Pengendap Elektrostatis
Pengendap elektrostatis digunakan untuk mengurangi polusi udara oleh abu pembakaran batubara pembangkit tenaga listrik dan mengurangi pencemaran debu dalam suatu ruangan.
Pengendap elektrostatis menggunakan saringan kawat yang diberi muatan negatif dan lempeng-lempeng logam yang diberi muatan positif.
2. Mesin Fotokopi
Mesin fotokopi menggunakan daya tarik muatan listrik berbeda. Suatu pola muatan positif pada pelat mesin fotokopi, mencitrakan bidang hitam yang akan digandakan, menarik partikel bermuatan negatif dari bubuk hitam halus yang disebut toner.
Toner menjadi bermuatan negatif, karena berhubungan dengan butir-butir gelas kecil di baki pengembang. Pola toner dipindahkan di atas secarik kertas kosong dan dipanggang di atasnya.
3. Penangkal Petir
Pelepasan muatan listrik secara tiba-tiba yang menghasilkan bunga api listrik disebut dengan petir.
Loncatan muatan melalui udara menghasilkan cahaya yang sangat kuat dan panas, sehingga menyebabkan udara memuai secara mendadak.
Pemuaian udara yang mendadak akan menghasilkan bunyi ledakan menggelegar yang dinamakan guntur.
Penangkal petir berupa batang logam yang berujung lancip dan dihubungkan degan kawat logam berukuran besar.
Penangkal petir dipasang di atas atap rumah atau di atas gedung bangunan tinggi dan dihubungkan ke dalam tanah melalui kabel logam.
Penangkal petir menyediakan jalan bagi muatan listrik di awan agar dapat berpindah menuju tanah melalui kawat, sehingga tidak menimbulkan kerusakan pada bangunan.
4. Sisir Rambut
Pada saat kita menyisir rambut yang kering, maka rambut akan menempel dan tertarik oleh sisir. Pada awalnya, rambut dan sisir tidak bermuatan atau netral. Suatu atom yang netral memiliki jumlah proton dan elektron yang sama.
Pada saat menggosokkan sisir ke rambut, maka elektron dari rambut akan berpindah ke sisir, sehingga sisir akan mendapatkan tambahan elektron.
Sisir yan mendapatkan tambahan elektron akan menjadi bermuatan negatif, sedangkan rambut yang melepaskan elektron, akan menjadi bermuatan positif. Peristiwa tersebut adalah contoh dari mendapatkan muatan elektron dengan cara digosok.
5. Penggaris dengan Kain Wol
Penggaris plastik yang sudah digosok dengan kain wol akan menjadi bermuatan negatif, karena mendapatkan tambahan elektron dari wol. Penggaris yang bermuatan tersebut dapat menarik serpihan kertas yang ada.
6. Generator Van de Graff
Generator Van de Graff adalah mesin pembangkit listrik yang digunakan untuk memperoleh muatan listrik dalam jumlah besar.
Prinsip kerja generator Van de Graff untuk menghasilkan muatan listrik adalah dengan cara menggosok.
Gesekan antara pita karet dan roda pemutar menyebabkan pita karet bermuatan listrik. Muatan listrik ini ditampung pada bola logam. Distribusi muatan listrik terdapat pada permukaan luar bola yang berongga.
7. Cat Semprot
Teknik pengecatan juga menggunakan prinsip kerja muatan listrik statis. Cat yang disemprotkan diberi muatan listrik yang berlawanan dengan benda yang dicat, sehingga butir-butir cat yang disemprotkan akan tertarik pada benda yang dicat.
Butiran cat dari aerosol menjadi bermuatan ketika bergesekan dengan mulut pipa semprot dan udara.
Dengan demikian, hasil pengecatan menjadi lebih merata dan mampu menjangkau bagian-bagian yang sulit, sehingga polusi udara dapat dikurangi.
8. Printer Laser
Printer laser bekerja menggunakan muatan listrik statis. Pada saat drum yang bermuatan positif berputar, laser bersinar melintasi permukaan yang tidak bermuatan. Laser selanjutnya menggambar pada kertas yang bermuatan negatif.
Setelah melewati drum yang berputar kertas akan melewati fuser. Pada bagian fuser ini kertas akan mengalami pemanasan, yang menyebabkan kertas terasa panas pada saat keluar dari printer. Printer laser banyak dipilih untuk mencetak karena lebih cepat, lebih akurat, dan lebih ekonomis.
9. Elektrokardiograf
Elektrokardiograf digunakan untuk merekam perubahan jantung manusia. Setiap kali jantung manusia berdetak, akan terjadi perubahan potensial listrik pada permukaan jantung.
Hal ini dapat dideteksi dengan elektrokardiograf, menggunakan logam kontak yang dipasang pada kulit.
Perubahan potensial ini dapat di tampilkan sebagai grafik, baik pada kertas maupun pada layar tabung sinar katoda (CRT). Hasil remakan perubahan jantung manusia ini disebut elektrokardiogram.
10. Theremin
Theremin adalah salah satu alat musik yang dapat dimainkan tanpa menyentuhnya. Dua antena pada theremin berfungsi untuk mengaturvolume dan nada-nada musik.
Saat seseorang mendekatkan telapak tangannya ke antena, efek yang akan terjadi sama dengan efek kapasitorpelat sejajar.
Antena berlaku sebagai salah satu pelat, sedangkan telapak tangan berperan sebagai pelat pasangannya.
Dengan mengubah jarak antena dengan telapak tangan, maka akan mengubah kapasitansi sistem kapasitor itu.
Perubahan kapasintansi ini di deteksi olehrangkaian elektronik yang segera mengonversinya menjadi perubahan volume atau nada-nada musik.
Bunyi Hukum Coulomb, Rumus, Contoh Soal, dan Penyelesaiannya
Amongguru.com. Hukum Coulomb ditemukan oleh Charles Agustin de Coulomb, seorang fisikawan berkebangsaan Perancis pada tahun 1785.
Di dalam percobaannya, Charles meneliti tentang adanya hubungan antara gaya listrik dengan dua buat muatan dan jarak antar kedua muatan tersebut menggunakan neraca puntir.
Hukum Coulomb selanjutnya menjadi salah satu hukum dari dasar ilmu fisika yang berkaitan dengan kelistrikan.
Pada dasarnya, Hukum Coulomb menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik.
Muatan listrik terdiri dari dua jenis, yaitu muatan positif (+) dan muatan negatif (-). Apabila dua benda bermuatan didekatkan, akan terjadi interaksi antar kedua benda bermuatan tersebut.
Pada saat dua benda bermuatan sejenis didekatkan, akan terdapat gaya yang saling menolak yang mencegah kedua muatan itu bersatu.
Akan tetapi, jika ada dua buah benda bermuatan berbeda yang saling didekatkan, maka akan timbul gaya tarik-menarik.
Gaya tarik-menarik dan gaya tolak-menolak ini disebut dengan gaya elektrostatis. Sedangkan alat yang digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya muatan listrik pada benda dinamakan elektroskop.
Bunyi Hukum Coulomb
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukannya, maka Charles kemudian mengemukakan temuannya yang kemudian dikenal sebagai Hukum Coulomb.
Bunyi hukum Coulomb secara lengkap adalah sebagai berikut.
Besaran gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.
Rumus Hukum Coulomb
Misalkan ada dua benda bermuatan q1 dan q2 terpisah pada jarak r satu dengan lainnya di dalam ruang hampa.
Jika q1 dan q2 mempunyai muatan yang sama, maka akan terdapat gaya tolak menolak (F12). Sebaliknya apabila keduanya memiliki muatan berbeda, akan terjadi gaya tarik menarik (F21).
Dengan demikian, rumus Hukum Coulomb secara lengkap dapat dituliskan sebagai berikut.
Keterangan:
F = gaya tarik-menarik atau tolak-menolak (Newton, N)
q1 = besar muatan pertama, (Coulomb, C)
q2 = besar muatan kedua, (Coulomb, C)
r = jarak antara dua benda bermuatan, (meter, m)
k = konstanta pembanding (9 × 109 Nm2/C2)
Contoh Soal dan Penyelesaiannya
Soal nomor 1
Empat buah benda bermuatan A, B, C, dan D saling didekatkan. Benda A bermuatan positif menolak benda B, benda B menarik benda C, benda C menolak benda D. Muatan benda-benda tersebut adalah …
A. B negatif, C positif, D Positif
B. B negatif, C negatif, D Positif
C. B positif, C negatif, D negatif
D. B positif, C positif, D negatif
Jawaban : C
Pembahasan :
Benda A (+) tolak-menolak dengan benda B, maka benda B positif
Benda B (+) menarik benda C, maka benda C negatif
Benda C (-) menolak benda benda D, maka benda D negatif
Soal nomor 2
Perhatikan gambar lima buah benda bermuatan listrik berikut ini!
Benda q1 dan q5 bermuatan listrik negatif, sedangkan tiga benda yang lain belum diketahui muatannya.
Jika q2 didekatkan q1 terjadi tarik-menarik, q3 didekatkan q5 terjadi tarik-menarik, dan jika q2 didekatkan q4 terjadi tolak-menolak, simpulan muatan q2, q3 dan q4 adalah …
A. negatif, negatif, negatif
B. positif, positif, positif
C. negatif, positif, negatif
D. positif, negatif, positif
Jawaban : B
Pembahasan :
q1 dan q5 = negatif
q1 dan q2 tarik-menarik, maka q2 positif
q3 dan q5 tarik-menarik, maka q3 positif
q2 dan q4 tolak-menolak, maka q4 positif
Soal nomor 3
Dua buah muatan masing-masing Q1 dan Q2 berada di udara terpisah pada jarak 2r, sehingga terjadi gaya tarik sebesar F seperti tampak pada gambar berikut.
Jika kedua muatan dipindahkan sehingga berjarak kali jarak mula-mula, maka gaya tarik antara kedua muatan menjadi ….
A. 4F
B. 2F
C. F
D. F
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara dua benda bermuatan tersebut.
Karena jarak diperpendek menjadi 1/2 kali, maka besarnya gaya tarik menarik antara dua benda tersebut menjadi 4 kali gaya semula.
Soal nomor 4
Dua benda bermuatan listrik saling berdekatan seperti gambar berikut!
Benda K dengan L tolak-menolak dengan gaya 3 N. Jika muatan K diperkecil menjadi +lQ dan muatan L diperbesar menjadi 8Q, sedangkan jarak K dengan L diperpanjang menjadi 10 cm, gaya tolak-menolak antara K dengan L menjadi ….
A. 3 N
B. 6 N
C. 12 N
D. 24 N
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
F2 = 3 Newton
Soal nomor 5
Gambar berikut menunjukkan dua keadaan muatan-muatan listrik yang diletakkan pada jarak yang berbeda.
Jika pada keadaan (1) terjadi gaya tarik-menarik sebesar F maka pada keadaan (2) terjadi gaya tarik-menarik sebesar ….
A. 0,5 F
B. 1 F
C. 2 F
D. 4 F
Kunci jawaban : B
Pembahasan :
F = k. q1q2 / r²
Fr² = k. q1q2
Fr²/q1q2 = k
F1r1²/q1q2 = Fbrb²/qaqb
Fr²/qq = Fb.(2r)²/2q.2q
Fr²/q² = Fb4r²/4q²
F = Fb
Fb = F
Jadi, pada keadaan (2), gaya tarik menariknya adalah F
Soal nomor 6
Dua benda bermuatan masing-masing 3 x 10-6 C dan 1 x 10-6 C. Jarak dua muatan tersebut adalah 30 cm dan k = 9 x 102 Nm2/C2, maka gaya yang dialami oleh kedua muatan adalah ….
A. 0,3 Newton
B. 3 Newton
C. 6 Newton
D. 9 Newton
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
F = 3 Newton
Soal nomor 7
Dua buah benda bermuatan dengan muatan yang sama, jaraknya dijadikan tiga kali semula, maka gaya yang akan dialami kedua muatan adalah ….
A. 9 kali semula
B. 4 kali semula
C. 1/2 kali semula
D. 1/9 kali semula
Kunci jawaban : D
Pembahasan :
Diketahui r2 = 3r1
Rumus menghitung gaya Coulomb :
Berdasarkan rumus tersebut, maka gaya Coulomb (F) berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan (r2).
