Listrik Statis, Rumus dan Contoh Soal yang membahas listrik statis serta bunyi hukum coulomb

A.          Pemahaman Listrik 

Listrik dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu :

1.             Listrik Statis ( Listrik tidak mengalir )

2.            Listrik Dinamis ( Listrik mengalir )

Listrik Statis berisi atom yang dibedakan menjadi tiga bagian yaitu :

1.             Proton ( muatan positif )

2.            Elektron ( muatan negative ) atau ( muatan akan terjadi bila digosok )

3.            Neutron ( muatan netral )

Atom dalam bentuk ringkasan dan gambar :

A.   Apabila proton lebih banyak dari electron maka muatan sebuah atom bermuatan positif .

B.    Apabila proton dan electron sama banyak maka muatan atom bersifat netral.

C.    Apabila electron lebih banyak dari proton maka muatan suatu atom bersifat negative.

Keterangan :

1.     Proton dilambangkan dengan tanda +

2.    Elektron dilambangkan dengan tanda –

3.    Netral dilambangkan dengan tanda =

B.  Pengetian Medan Listrik 

Medan listrik adalah sebuah benda yang bermuatan apabila didekatkan pada benda lain yang bermuatan , maka benda tersebut akan ditarik atau ditolak. Hal ini berarti disekitar muatan terdapat medan listrik. Medan listrik adalah ruangan disekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik. Medan Listrik dapat dinyatakan sebagai garis garis gaya dengan arah dari muatan positif kemuatan negative. Garis gaya listrik pada muatan positif dan pada muatan negative menuju ke pusat. Kuat medan listik bermuatan q1 yang dirasakan muatan q2. Rumus untuk mencari kuat medan llistrik adalah sebagai berikut :

E = f : Q

Keterangan :

1.     E = Kuat medan listrik q1 ( N/C )

2.    F = Gaya coulomb yang bekerja q2 ( N )

3.    Q2= Muatan listrik kedua ( C )

Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan kerapatan garis garis gaya listrik. Semakin besar kuat medan listrik maka garis garis gaya yang digambarkan semakin rapat. Jika 2 buah benda bermuatan sejenis diletakkan pada jarak tertentu maka akan timbul gaya tolak menolak yang akan menempatkan kedua benda itu sejauh-jauhnya. Hal tersebut memerlukan energy listrik, demikian juga apabila 2 buah benda yang berlawanan jenis diletakkan pada jarak tertentu maka akan timbul gaya tarik menarik yang akan menempa. Perpindahan muatan pada listrik statis dapat dilihat dalam bentuk rumus sebagai berikut :

1.     V = W : Q

2.    W = V.Q

3.    Q = W : V

Keterangan :

V = Beda potensial satuannya Volt ( V )

W= Usaha satuannya Joule ( J )

Q= Muatan listrik satuannya Coulomb ( C )

Contoh Soal

1.     Muatan listrik 0,6 C, sedangkan usaha yang bekerja 75 J

Diketahui = Q= 0,6 C

W= 75 J

Ditanya = V….?

Jawab : V = W; Q

V= 75 : 0,6

V= 12,5 V

2.    Dengan usaha 150 J, terdapat beda potensial 0,25 V

Diketahui = W= 150 J

V= 0,25 V

Ditanya = Q…. ?

Jawab = Q = W : V

Q= 150 : 0,25

Q= 60 C

3.  Beda potensial muatan listrik 11,6 V mengalir muatan sebesar 14 C

Diketahui = V = 11,6 V

Q= 14 C

Ditanya = W….. ?

Jawab = W = V.Q

W= 11,6.14

W= 162,4 J

Alat untuk menentukan ada tidaknya muatan listrik pada listrik statis disebut elektroskop. Bentuknya

Hukum Coulomb

Bunyinya : Gaya tarik atau gaya tolak antara dua buah benda bermuatan sebanding dengan muatan masing-

Muatan masing-masing benda tersebut dan berbanding terbalik dari kuadrat jarak antara kedua benda tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut :

Fc = K

Keterangan :

1.     Fc = gaya tolak atau gaya tarik menarik dalam satuan Newton ( N )

2.    Q1= besar muatan pertama dalam satuan Coulomb ( C )

3.    Q2= besar muatan kedua dalam satuan Coulomb ( C )

4.    R  = Jarak antara dua benda bermuatan dalam satuan Meter

5.    K  = Konstanta pembanding besarnya 9 x 102 Nm2/ C2