Bunyi Hukum Coulomb: Rumus, Contoh, Beserta Soal dan Penjelasannya

Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan tentang gaya interaksi antara muatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Muatan listrik diberi simbol Q, sementara satuannya adalah Coulomb (C).

Lebih lanjut, pelajari tentang pengertian, bunyi, hingga contoh soal dan jawaban terkait hukum Coulomb di bawah ini ya.

Bunyi Hukum Coulomb

Bunyi dari hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya listrik antara dua benda bermuatan, berbanding lurus dengan perkalian jumlah muatan pada benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua benda.

Interaksi tarik-menarik dan tolak menolak tersebut disebut gaya listrik (𝐹). Dalam modul Fisika Kelas 12 Kemdikbud yang disusun oleh Issi Anissa, melalui eksperimen gaya Coulomb, maka akan didapat hubungan antara besar gaya Coulomb dengan jarak antar muatan, serta besar muatan.

Kedua benda bermuatan tersebut diukur menggunakan alat neraca puntir Coulomb. Secara internasionalnya, satuan gaya Coulomb adalah Newton (N).

Dilansir laman Physics Classroom, persamaan hukum Coulomb bisa memberikan deskripsi yang akurat tentang gaya antara dua benda setiap kali benda bertindak sebagai muatan titik.

Sejarah Hukum Coulomb

Hukum Coulomb ditemukan oleh Charles Augustin Coulomb. seorang ilmuwan Prancis yang namanya juga dijadikan untuk satuan listrik.

Dikutip dari modul Calon Guru PPPK terbitan Kemdikbud, Charles Augustin Coulomb (1736 - 1806), menyelidiki hubungan gaya tolak-menolak ataupun tarik-menarik dua benda bermuatan listrik, terhadap besar muatan listrik dan jaraknya.

Ia menemukan hubungan nyata dalam bentuk matematis, antara dua benda yang bermuatan listrik dan menerbitkan sebuah persamaan untuk gaya yang menyebabkan benda saling menarik atau menolak (hukum kuadrat terbalik Coulomb).

Contoh Hukum Coulomb dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh hukum Coulomb dalam kehidupan sehari-hari yaitu:

• Penerapan penangkal petir yang ada di rumah-rumah
• Sisir dan potongan kertas, di mana sisir bisa menarik kertas
• Pembersih udara elektrostatis

Rumus Hukum Coulomb

Dalam pelajaran fisika, hukum Coulomb sering digunakan sebagai salah satu jenis rumus aljabar untuk menyelesaikan soal cerita fisika.

Dari hasil percobaan dengan menggunakan neraca puntir, Coulomb menyimpulkan bahwa besar gaya listrik antara dua benda bermuatan adalah:

Rumus hukum Coulomb. Foto: Kholida Qothrunnada/detikcom

Kedua muatan partikel akan berbanding lurus dengan perkalian besar atau F ∼ 𝑞1. 𝑞2

Jadi secara matematis, didapatkan rumus gaya hukum Coulomb adalah:

Rumus gaya hukum Coulomb. Foto: Kholida Qothrunnada/detikcom

Keterangan:

F = Gaya Coulomb (N)
k = Koefisien (9 x 10⁹ Nm2/C2)
Q1 = Muatan pertama (C)
Q2 = Muatan kedua (C)
r = Jarak antar muatan (m)

Perlu diingat, gaya coulomb merupakan besaran vektor sehingga perlu memperhatikan nilai dan juga arah vektor semua partikel bermuatan.

Berikut adalah rumus dari resultan gaya Coulomb:

1. Muatan Segaris

Apabila semua partikel bermuatan berada pada satu garis lurus, maka rumus resultan gaya Coulomb-nya:

F_total = F₁+F₂+F₃+.....+F_n

2. Muatan Membentuk Siku-siku

Apabila semua partikel bermuatan membentuk sudut siku-siku terhadap salah satu partikel yang bermuatan, rumusnya adalah:

Rumus resultan gaya Coulomb muatan siku-siku. Foto: tangkapan layar dok. modul Fisika Kelas 12 Kemdikbud oleh Issi Anissa.

3. Muatan Membentuk Sudut Bukan Siku-Siku

Rumus resultan gaya Coulomb muatan bukan sudut siku-siku. Foto: tangkapan layar dok. modul Fisika Kelas 12 Kemdikbud oleh Issi Anissa.

Contoh Soal Hukum Coulomb

Supaya detikers lebih paham, simak yuk contoh hukum coulomb beserta jawabannya berikut ini.

Kedua benda diketahui bermuatan listrik 2x10⁻⁹ C dan 4x10⁻⁶ C. Jika jarak kedua muatan 2 cm, hitunglah berapa gaya tolak menolak antara kedua muatan tersebut?

Jawaban

Diketahui:

Q1 = 2x10⁻⁹
Q2 = 4x10⁻⁶
r = 2c m = 0,02 m
k = 9x10⁹ Nm2 /C-2

Pertanyaan: F = ...... N

Modul IPA Paket B Setara SMP/MTs Kelas IX Kemdikbud oleh Alexander B. Tanggela Foto: Tangkapan layar Kholida Qothrunnada

Jadi, berdasarkan rumus hukum Coulomb gaya tolak-menolak kedua muatan tersebut adalah 0,18 N.

Itu tadi penjelasan tentang pengertian dan bunyi hukum coulomb yang berbunyi besarnya gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik, akan sebanding dengan hasil perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan itu.

Video: Wajah 4 Astronaut Crew-11 NASA yang Terbang ke ISS

Video: Wajah 4 Astronaut Crew-11 NASA yang Terbang ke ISS