Gaya Listrik (Gaya Coulomb)
Besarnya
gaya tarik menarik dan tolak menolak muatan muatan listrik dihitung pertama kali
oleh Charles Augustin Coulomb (1736-1806). Alat yang digunakan oleh Coulomb
pada waktu itu ditunjukkan oleh gambar 1.
Alat ini
mirip dengan neraca Cavendish. Jika bola a dan b bermuatan, batang yang
tergantung pada fiber akan berputar. Untuk menghitung sudut putarnya Coulomb
memutar pehanan kea rah berlawanan sehingga batang kembali pada posisi semula.
Skala yang terbaca pada penahan merupakan besar sudut putar itu.
Menurut
Coulomb “Gaya yang ditimbulkan oleh
masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan jarak kedua muatan”
Di sisi
F adalah gaya Coulomb yang timbul pada masing-masing muatan, |Q1|
dan |Q2| menyatakan besar masing-masing muatan, sedangkan r menyatakan
jarak kedua muatan itu.
Catatan: |Q| artinya harga mutlak Q, nilainya
selalu positif.)
Untuk mengubah
rumus perbandingan di atas menjadi suatu persamaan, kita harus mengalikan ruas
kanan dengan suatu konstanta k,
sehingga
Hasil eksperimen
memberikan nilai
k = 8,98755178737 x 109 Nm2/C2
Seringkali
k dituliskan dalam bentuk:
Dengan
ε0 menyatakan permeativitas
ruang hampa yang besarnya,
ε0 = 8,85418781762 x 10-12 C2/Nm2.
Persamaan
(1) disebut hukum Coulomb. Hukum ini berlaku untuk benda-benda bermuatan yang
berukuran kecil (muatan titik) yang terpisah pada jarak yang relative cukup
jauh dibandingkan dengan ukuran benda itu sendiri.
Gambar 1: Neraca Coulomb |
Hukum Coulomb
sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Sebab dengan hukum Coulomb kita
dapat mengerti interaksi yang terjadi antara electron dengan inti atom, atom
dengan atom maupun antara molekul dengan molekul. Dengan mengenal
interaksi-interaksi ini kini orang mampu menciptakan alat-alat dengan teknologi
tinggi seperti TV, kulkas, mesin fotokopi dan computer dan lainya yang sangat
berperan dalam kehidupan kita sekarang ini.
Satu hal
yang sangat menarik untuk diamati dari rumus Coulomb yaitu bilangan pangkat r
yang tepat sama dengan 2. Hasil eksperimen pada tahun 1971 menunjukkan bahwa
ketelitian bilangan pangkat ini mencapai 10-16. Artinya gaya antar
muatan sebanding dengan 1/(r2,0000000000000001). Ini sangat luar
biasa sekali! Mengapa alam memberikan nilai tepat 1/r2? Mengapa tidak
1/r2,1 ataupun nilai lainnya? Pertanyaan ini masih merupakan
pertanyaan menarik bagi para fisikawan.
mas bisa kasih referensi bukunya dari tulisan yang situ tulis ? bisa email ke saya di ronisuyono27@gmail.com
ReplyDelete