Rumus dan penegertian Hukum Coloumb

coloumb

Charles Augustin coulumb (1736-2806) mengukur tarikan dan tolakan listrik secara kuantitatip dan menyimpulkan hukum yang mengatur tarikan dan tolakan tersebut. Alatnya, menyerupai tongkat gantung kecuali bahwa muatan-muatan didalam dibatasi kepada bola-bola kecil a dan b.

Jika a dan b bermuatan, maka gaya listrikpada a akan cenderung memuntir (to wist) serat gantungan, coloumb menghilangkan efek puntiran ini dengan memutarkan kepala gantungan melalui sudut yang diperlukan untuk memegang kedua-dua muatan tersebut pada jarak tegak lurus terpisah satu sama lain, yang ingin di selidiki.

Maka sudut adalah sebuha ukuran relatip dari gaya listrik yang bekerja pada muatan a. Dinamakan neraca puntir (forsion balance), pengaturan alat yang serupa digunakan kemudian oleh cavendish untuk mengukur tarikan gratvitasi. Hasil percobaan coloumb yang pertama dapat dinyatakan oleh:

rumus

Disini F adalah besaran gaya interaksi yang bekerja pada setiap kedua-dua muatan a dan b, r adalah jarak diantara kedua-dua muatan. Gaya-gaya ini, seperti ini yang harus oleh hukum newton ketiga, bekerja sepanjang garis yang menghubungkan muatan-muatan tersebut tetapi menuju ke arah-arah berlawanan, perhatikan bahwa besarnya gaya pada setiap muatan adalah sam, walaupun muatan-muatan tersebut dapat berbeda.

Gaya di antara muatan-muatan tergantung juga pada besarnya muatan-muatan tersebut, secara spesifik, maka gaya tersebut adalah sebanding dengan hasil perkalian kedua-dua muatan. Walaupun coloumb tidak membuktikan hal ini secara teliti, namun dia menyatakan hal tersebut sehingga

                                                                       

rumus 2

Dimana q1 adn q2 adalah ukuran relatip dari muatan pada bola a dan bola b, persamaan 26-1, yang dinamakan hukum coloumb, hanya berlaku untuk benda  benda bermuatan tersebut yang ukurannya  lebih kecil daripada jarak diantara muatan-muatan tersebut. Seringkali mengatakan bahwa hukum tersebut hanya berlaku untuk muatan-muatan titik (point charges).

Hukum coloumb menyerupai bentuk hukum kuadratis (inverse square law) mengenai gravitasi yang sudah berumur lebih daripada 100 tahun pada waktu percobaan coloumb, q memainkan peranan m didalam hukum tersebut. Akan tetapi, dalam gravitasi, gaya-gaya tersebut selalu bersifat tarik menarik. Hal ini bersesuaian dengan kenyataan bahwa ada dua macam listrik tetapi hanya satu macam massa

Walaupun telah mendapatkan konsep fisis mengenai muatan listrik, namun belum men-definisikan sebuah satuan di dalam mana muatan tersebut dapat di ukur. Pen-definisian tersebut dapat dilakukan secara operasional dengan menaru muaran-muatan q yang sama pada bola-bola neraca puntir dan dengan mengukur besaran gata F yang bekerja pada masing-masing muatan-muatan bila nilai tersbut berada pada jarak r terhadap satu sama lain. 

Contoh :

Sebuah uang sen tembaga mempunyai masa sebesar 3.1 gram karena uang sen terbuat dari tembaga memiliki nilai netral secara listrik. Maka uang tersebut tersebut mengandung listrik positif dan listrik negatif yang sama banyaknya. Berapakah besar q dari muatan-muatan ini? Sebuah atom lembaga mempunyai muatan inti positif sebesar

dan muatan elektron negatif yang besarnya sama.

Banyak nya N dari atom tembaga di dalam sebuah uang sen dicari dari perbandingan 

 

rumus 3

Maka :

rumus 4

Muatan q,

rumus 5

              

Share this post