Seorang fisikawan Perancis Charles Coulomb (1736 – 1806) menyelidiki adanya gaya listrik pada tahun 1780-an dengan menggunakan pengimbang torsi. Walaupun peralatan khusus yang mengukur muatan listrik tidak ada pada masa Coulomb, ia menyiapkan bola-bola kecil dengan muatan yang berbeda dan rasio kedua muatan diketahui. Hasil eksperimennya menyimpulkan bahwa:
1. Gaya interaksi antara dua muatan se-banding dengan hasil kali dua muatan.
2. Gaya interaksi antara dua muatan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara ke dua muatan.

jarakSecara matematis hasil pengamatan secara eksperimen dapat dinyatakan dengan persamaan :

gayak adalah konstanta pembanding

rumus

Gaya F pada hukum Coulomb menyatakan besar gaya listrik yang diberikan masing masing benda bermuatan kepada yang lainnya, dan hukum ini hanya berlaku untuk muatan yang diam. Arah gaya listrik selalu sepanjang garis yang menghubungkan ke dua benda tersebut. Jika ke dua benda muatannya sejenis, maka gaya pada masing-masing benda berarah menjauhi muatan (tolak-menolak). Sebaliknya jika ke dua benda muatannya tidak sejenis, maka gaya pada masing-masing benda mempunyai arah menuju benda yang lain (tarik-menarik).

arahHukum Coulomb dapat juga ditulis

gayaDengan

CaptureGaya listrik, seperti gaya-gaya yang lain adalah besaran vektor. Suatu besaran vektor mempunyai besar dan arah.

CONTOH:

soalSeperti gambar di atas, maka diperlukan penguraian komponen gaya terhadap sumbu x dan juga sumbu y. Sehingga persamaannya menjadi:

arahPenjumlahan komponen-komponen x dan y secara terpisah untuk mendapatkan komponen gaya resultan F adalah

CaptureMaka F adalah

CaptureArah F ditentukan oleh sudut θ yang dibuat F terhadap sumbu x, yang dinyatakan dengan:

CapturePenggambaran diagram sangat penting untuk penyelesaian suatu masalah, terutama diagram benda bebas untuk setiap benda, yang menunjukkan semua gaya yang bekerja pada benda tersebut. Dalam menerapkan hukum Coulomb, biasanya hanya berhadapan dengan besar muatan saja (dengan mengabaikan tanda minus) untuk mendapatkan besar setiap gaya. Kemudian tentukan arah gaya secara fisik, muatan sejenis tolak-menolak dan muatan tak sejenis tarik-menarik selanjutnya gambarkan arah gaya-gaya tersebut pada diagram. Akhirnya jumlahkan gaya-gaya tersebut pada suatu benda secara vektor.

 

Download Sumber draf_modul_fisika