Listrik Statis

Bab. 7

Listrik Statis

1.     Kumpulan muatan listrik pada suatu benda disebut listrik statis.

2.     Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan negatif.

3.     Muatan-muatan yang sejenis tolak-menolak dan muatan yang tidak sejenis tarik-menarik.

4.     Pengumpulan muatan listik dapat diperoleh melalui cara menggosok, menyentuhkan benda netral dengan benda bermuatan (konduksi), dan induksi.

5.     Muatan listrik dapat dideteksi dengan elektroskop.

6.     Penghilangan muatan listrik yang terkumpul pada suatu benda disebut pengosongan muatan.

7.     Hukum Coulomb menyatakan, bahwa gaya yang terjadi antara dua buah muatan berbanding lurus dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan itu.

Contoh soal.

Soal No. 1

Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-menarik sebesar F. Jika jarak antara kedua muatan dijadikan 4 R, tentukan nilai perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antara kedua partikel terhadap kondisi awalnya!

Penyelesaian 1

Soal No. 2
Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut!
                        

Jika QA = + 1 μC, QB = − 2 μC ,QC = + 4 μC dan k = 9 x 109 N m2 C− 2  tentukan besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B !

Penyelesaian 2

Pada muatan B bekerja 2 buah gaya, yaitu hasil interaksi antara muatan A dan B sebut saja FBA yang berarah ke kiri dan hasil interaksi antara muatan B dan C sebut saja FBCyang berarah ke kanan. Ilustrasi seperti gambar berikut:

Karena kedua gaya segaris namun berlawanan arah maka untuk mencari resultan gaya cukup dengan mengurangkan kedua gaya, misalkan resultannya kasih nama  Ftotal :

F total = FBC - FBA 

F total =  72 X 10 - 3 - 18 x 10 -3 = 54 x 10 -3 N 

Arah sesuai dengan FBC yaitu ke kanan.

Soal No. 3

Dua buah muatan  tersusun seperti gambar berikut!

Jika Q1 = + 1 μC, Q2 = − 2 μC  dan k = 9 x 109 N m2 C− 2  tentukan besar dan arah kuat medan listrik pada titik P yang terletak 4 cm di kanan Q1 ! 

Penyelesaian 3

Rumus dasar yang dipakai untuk soal ini adalah

Dimana  E adalah kuat medan listrik yang dihasilkan suatu muatan, dan r adalah jarak titik dari muatan sumber. Harap diingat lagi untuk menentukan arah E : "keluar dari muatan positif" dan "masuk ke muatan negatif". Perhatikan ilustrasi pada gambar!

Langkah berikutnya  adalah menghitung masing-masing besar kuat medan magnet E1 dan E2 kemudian mencari resultannya jangan lupa ubah satuan centimeter  menjadi meter. Supaya lebih mudah hitung secara terpisah satu persatu saja,..

Arah  ke arah kanan.