Besar gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak pada dua buah benda yang
bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing benda dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.
Hasil penemuan tersebut dikenal dengan nama Hukum Coulumb yang dapat dirumuskan sebagai berikut.
F : gaya tarik atau gaya tolak elektrostatik / gaya Coulumb (N)
q : muatan listrik (C)
r : jarak antar dua benda (m)
k : konstanta pembanding = 9 x 109 Nm2C-2
Medan Listrik
Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan listrik. Jika muatan
listrik lain di letakkan dalam daerah tersebut, maka akan mengalami gaya
elektrostatik. Dalam medan listrik terdapat garis-garis gaya listrik.
Garis-garis gaya digambarkan sebagai anak panah. Garis gaya listrik menunjukkan
jalan yang ditempuh muatan listrik
positif yang bergerak bebas pada suatu medan listrik. Berikut ini gambar medan listrik yang memperlihatkan garis gaya
listrik bermuatan positif dan bermuatan negatif.
 |
| Arah garis gaya listrik muatan positif dan muatan negatif |
Berikut ini gambar garis gaya yang menunjukkan garis gaya listrik di antara dua muatan listrik yang berdekatan
 |
| Garis gaya listrik di antara dua buah benda yang bermuatan sejenis dan garis gaya litsrik di antara dua buah benda yang tidak sejenis |
Kuat medan listrik dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.
Ket:
E : kuat medan listrik (N/C)
F : gaya elektrostatik (N)
q : muatan listrik (C)
Potensial Listrik
Sebuah benda yang memiliki muatan listrik diletakkan di dalam medan
listrik akan mengalami gaya tarik atau
gaya tolak. Misalnya, benda A yang bermuatan positif diletakkan dalam medan
listrik yang ditimbulkam oleh benda B yang bernuatan positif juga. Dapat
dilihat pada gambar ilustrasi berikut.
 |
| Potensial listrik |
Bila muatan A dipindahkan dari suatu titik ke titik lain dalam arah yang berlawanan dengan arah gaya listrik tersebut, maka diperlukan usaha. Sedangkan untuk melakukan suatu usaha diperlukan energi. Hal ini menunjukkan bahwa muatan listrik memperoleh energi potensial listrik. jadi, energi potensial listrik adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda bermuatan listrik yang berada di sekitar medan listrik.
Dua titik dalam medan listrik dikatakan berada pada potensial listrik yang berbeda jika untuk memindahkan benda yang bermuatan listrik tersebut dari satu titik ke titik yang lain diperlukan usaha. Beda potensial antara dua titik didefinisikan sebagai besarnya usaha yang harus dilakukan untuk menggerakkan muatan listrik positif sebesar satu coulumb dari titik yang satu ke titik yang lain. Beda potensial listrik sering juga disebut sebagai tegangan listrik. beda potensial listrik dapat dirumuskan sebagai berikut.
Ket:
W : usaha yang dilakukan (joule)
q : muatan listrik yang dipindahkan (coulomb)
V : beda potensial (joule/coulomb atau volt)
Perhatika gambar di bawah ini, dua buah benda diletakkan berdampingan,
benda A memiliki muatan listrik positif yang rendah dibandingkan dengan muatan
listrik benda B. Jadi dapat disimpulkan bahwa potensial listrik A lebih rendah
dibandingkan dengan potensial listri B. Bila benda A dan benda B dihubungkan
dengan kawat atau penghantar, maka elektron-elektron A akan mengalir ke B.
Elektron-elektron mengalir sampai kedua benda memiliki potesial sama. Jadi
elektron-elektron selalu mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi
 |
| Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi |
Rujukan
Sri Sukabdiyah. 2007. Kontekstual Sains Fisika. Jakarta: Yudhistira
0 Comments:
Post a Comment