Hukum Coulomb: Rumus, Penemu, Bunyi dan Contoh Soalnya Lengkap

Hukum Coulomb

Waktuku.com – Memahami semua dasar-dasar ilmu fisika memang akan menambah pengetahuan para pembaca sekaligus orang yang saat ini sedang mempelajarinya. Untuk itu, tugas sebagai salah satu pembaca tentunya ingin memahami hukum Coulomb yang sampai saat ini selalu digunakan dalam ilmu fisika.

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas secara lengkap mengenai hukum Coulomb dari sisi penemu hukum tersebut beserta rumus, bunyi dan contoh soal serta pembahasannya.

Penemu Hukum Coulomb

Pencetus hukum Coulomb bernama Charles Augustin De Coulomb. Seorang pria yang lahir pada tahun 1736. Dia merupakan salah satu ilmuwan cerdas berasal dari Perancis yang melakukan penemuan mengenai satuan listrik. Untuk menghormati penelitian penting yang sudah dilakukannya makan namanya masuk dan dijadikan sebagai salah satu penemuan terpenting dunia.

Coulomb merupakan salah satu anak dari keluarga bangsawan yang memiliki pengaruh besar di dunia pendidikan. Dirinya memulai bakat besar di dalam pendidikan matematika dan juga belajar mengenai sistem kelistrikan. Setelah mengemban tugas di kawasan Martinique selama sekian tahun, dia kembali ke tanah kelahirannya Paris di tahun 1779 serta dilantik menjadi salah satu anggota Akademi ilmiah.

Saat Revolusi Perancis pada waktu itu pecah, Coulomb terpaksa harus meninggalkan Paris dan dia berpindah ke kawasan Blois dan memilih tinggal bersama salah satu sahabat dekatnya yang bernama Jean Charles de Borda.

Lalu keduanya melakukan percobaan tentang tekanan suatu benda dan beberapa hal mengenai kekuatan benda-benda. Pembahasan makalah mengenai bidang listrik serta magnet yang saat itu membuatnya semakin terkenal.

Dengan melakukan beberapa percobaan yang membahas tentang magnet Kompas, dia menemukan jika gesekan pada sebuah sumbu jarum akan menyebabkan kesalahan. Lalu dia memberikan inovasi dengan membuat sebuah Kompas memakai jarum tergantung di sebuah benang lembut.

Hasil dari penelitiannya menyimpulkan jika besarnya kumparan pada sebuah benang memang harus sama dengan kekuatan jarum dari sebuah medan magnet. Inilah sebagai titik awal penemuan timbangan puntir yang dipakai untuk menimbang seluruh benda-benda ringan.

Penemuan mengenai timbangan puntir yang sudah dilakukannya, membawa Coulomb semakin dekat dengan penampungan yang jauh lebih penting. Dengan mengambil sebuah penelitian dia pun menggerakkan dua bulatan yang sudah memiliki muatan listrik pada sisi timbangan puntir. Dia juga membuktikan jika ada dua benda berbeda yang memiliki kekuatan sama akan membuat dua benda tersebut akan saling berjauhan.

Pada tahun 1708, di sebuah apartemen diam nanti kembali mengenai elektrostatiska dan juga magnet. Penelitian inilah yang mampu menyimpulkan hukum Coulomb yang berbunyi: daya tarik serta daya tolakan sebuah kelistrikan yang terjadi di antara dua benda yang memiliki muatan listrik akan dikalikan muatannya, dan dikuadratkan terbalik pada jarak antara benda tersebut. Rumus ini memang banyak diketahui ilmuwan hampir mirip dengan apa yang sudah dituliskan oleh hukum gravitasi Newton.

Hukum kolom memiliki persamaan yang hampir sama dengan hukum gravitasi Newton dilihat dari perbandingan kuadrat yang terlihat terbalik di dalam hukum Newton. Letak perbedaannya pada gaya gravitasi yang selalu bekerja secara tarik menarik, sedangkan pada gaya listrik bukan hanya berlangsung secara tarik-menarik tetapi juga bisa bekerja secara tolak menolak.

Pada hukum Coulomb, dapat disimpulkan jika adanya muatan listrik yang memiliki kutub sejenis akan selalu tolak-menolak dan jika memiliki muatan yang tidak sejenis akan melakukan tarik-menarik. Besar gaya coulomb yang terjadi tentu saja akan dipengaruhi oleh besar masing-masing muatan tan kuadrat jarak di antara dua muatan tersebut.

Bunyi dan Rumus Hukum Coulomb

Muatan listrik adalah sebuah zat yang dipengaruhi oleh proton dan elektron. Proton merupakan dikenal sebagai pembawa muatan positif serta elektron dikenal sebagai pembawa muatan negatif.

Kedua sifat dari benda yang memiliki muatan tersebut memang hampir mirip dengan apa yang dimiliki oleh magnet terhadap logam. Saat dua benda didekatkan dan memiliki muatan berbeda tentu saja akan ada gaya tarik menarik. Dan jika didekatkan pada sebuah benda yang memiliki muatan sejenis maka 2 benda tersebut akan mengalami gaya tolak menolak.

Charles Coulomb adalah seorang ilmuwan yang pada waktu itu sangat berperan dan memberikan banyak sekali kontribusi pada ilmu elektrostatika dan juga magnetisme. Dirinya kemudian merumuskan sebuah hukum dari ada aja gaya yang saat itu bekerja pada zat yang memiliki muatan listrik.

Secara garis besar hukum Coulomb berbunyi “besar gaya listrik yang dihasilkan dua benda yang memiliki muatan akan berbanding lurus terhadap perkalian kedua muatannya, dan akan memiliki perbandingan terbalik dari kuadrat jarak di antara keduanya”

Dari pernyataan Charles Coulomb tersebut, jika dirumuskan secara matematis adalah:

Hukum Coulomb

Keterangan:
Fc = gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik (N)
k = konstanta pembanding besarnya 9 × 109 Nm2/C2
q1 = besar muatan pertama (C)
q2 = besar muatan kedua (C)
r = jarak antara dua benda bermuatan (m)

Rumus Medan Listrik

Medan listrik merupakan area atau daerah yang berada di sekitar sebuah benda yang memiliki muatan listrik sehingga benda yang berada pada ruangan yang sama akan mengalami pengaruh gaya listrik. Ada dua macam hubungan muatan dari teks tersebut, yaitu muatan berbeda jenis dan juga muatan sejenis.

Besar atau kecilnya sebuah medan listrik didapatkan dari persamaan kuat medan listrik. Hal tersebut menunjukkan jika adanya hubungan di antara gaya dan muatan yang ada di dalamnya.

Di dalam persamaan kuat medan listrik bisa juga dinyatakan menjadi sebuah hubungan muatan dan jarak. Untuk menghitung kuat medan listrik bisa dirumuskan memakai persamaan berikut ini.
E = F/q
atau
E = k x q/r2

Keterangan:
E = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya tarik menarik antar muatan (N)
q = muatan listrik (C)
k = konstantan (9 × 109 Nm2/C2)

Contoh Soal Hukum Coulomb

1. Jika terdapat dua muatan listrik yang memiliki besar Q1 dan Q2 ada di jarak r yang saat itu memiliki gaya Coulomb bernilai Fc. Berapa besar gaya Coulomb yang mempengaruhinya, jika muatan pertama saat itu diperbesar menjadi 6x.

Jawab:
Melihat kondisi awal dari Q1, Q2, r dan Fc maka berlaku rumus Fc = Q1, Q2 : r2
Pada saat kondisi muatan tersebut diperbesar:
Q1 = 6 Q1 menyebabkan gaya Coulomb berubah menjadi F’ berlaku
F’ = k Q1 , Q2 : r2
F’ = 6k Q1 , Q2 : r2
F’ = k (6Q1 , Q2) : r2
F’ = 6Fc

2. Jika terdapat dua muatan sama jenis yang memiliki besaran 2 x 10-6C dan juga 6 x 10-4C. Diketahui jarak dari dua muatan itu adalah 6 cm, hitungkah gaya Coulomb dari kedua muatan itu?

Diketahui:
Q1 = 2 x 10-6C
Q2 = 6 x 10-4C
r = 6 cm = 6 x 10-2 m

Ditanya: berapakah besaran Fcnya ?

Jawab:
Fc = F’ = k (Q1 x Q2) : r2
Fc = 9 (109 x 2 x 10-6C x 6 x 10-4C) : 6 x 10-2
Fc = 9 (109 x 2 x 10-6C x 6 x 10-4C) : 36 x 10-4 maka besarnya Fc adalah 3 x 103

3. Dua buah aliran listrik dengan muatan + 5 C dan + 12 C serta memiliki jarak pisah sebesar 50 cm. Hitunglah berapakah besar gaya dari dua benda itu? (k = 9 x 109 Nm2/C2)

Diketahui:
Q1 = 5 C
Q2 = 12 C
r = 50 cm = 0,5 m

Ditanya: berapa besar F nya?

Jawab:
F = k (Q1 x Q2) : r2
F = 9 x 109 (5 x 12) : (0,5)2
F = 540 x 109 : 0,25
F = 2.160 x 109

Itulah pembahasan tentang Hukum Coulomb beserta pengertiannya secara lengkap, dan juga soal pembahasan yang bisa membuat Anda semakin memahaminya. Semoga dengan mempelajarinya secara menyeluruh, Anda akan semakin mudah didalam menerapkannya di kehidupan sehari-hari. Sekian dan semoga bermanfaat!