Elektrostatik

Elektrostatik
Elektrostatik adalah cabang fisika yang telah tumbuh di berbagai bidang aplikasi.
Contohnya transmisi tenaga listrik, mesin X - ray, dan perlindungan berkaitan dengan medan
listrik. Dalam pekerjaan medis, diagnosis sering dilakukan dengan bantuan elektrostatika, seperti
dimasukkan di electrocardiograms, electroencephalograms, dan rekaman lainnya dari organ
dengan aktivitas listrik termasuk mata, telinga, dan perut. Dalam industri, elektrostatika
diterapkan dalam berbagai bentuk seperti cat penyemprotan, elektrodeposisi, elektrokimia mesin,
dan pemisahan partikel halus. Elektrostatika digunakan dalam pertanian dengan macam benih,
semprotan langsung untuk tanaman dan mengukur kadar air tanaman.
Dua hukum dasar yang mengatur bidang elektrostatik yaitu hukum Coulomb, dan hukum
Gauss. Kedua hukum ini berdasarkan studi eksperimental dan mereka saling bergantung.
Berdasarkan hukum Coulomb, konsep intensitas medan listrik akan diperkenalkan dan
diterapkan pada kasus yang melibatkan titik , garis, permukaan , dan volume.
1. Hukum Coulomb
Hukum Coulomb adalah hukum yang dirumuskan pada tahun 1785 oleh kolonel Prancis,
Charles Augustin de Coulomb. Ini berkaitan dengan kekuatan titik muatan pada muatan titik lain.
Muatan titik berarti muatan yang terletak di tubuh yang dimensinya jauh lebih kecil dari dimensi
lain yang relevan. Misalnya, koleksi muatan listrik pada dudukannya dapat dianggap sebagai
muatan titik. Pada umumnya diukur dalam coulomb (C). Satu coulomb adalah kira-kira setara
dengan
elektron, yang merupakan unit yang sangat besar karena satu muatan elektron
Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya F diantara dua muatan titik
dan
adalah :
1. Sepanjang garis
2. Berbanding lurus dengan
3. Berbanding terbalik dengan kuadrat dari R jarak.
1
Persamaan matematis :
Dimana k adalah konstanta seharga
, dalam satuan SI,
adalah Coulumb
(C), Jarak (R) adalah meter dan Gaya (F) adalah Newton. Konstanta tersebut dikenal sebagai
permitivitas ruang bebas (farad per meter) dan memiliki nilai :
Jadi persamaan 1 menjadi
…………….(2)
Jika muatan titik
terletak pada titik-titik yang memiliki vektor posisi
gaya
karena ke arah
maka
2
Dimana :
……………………….(3a)
………………………………(3b)
...........................................(3c)
Dari persamaan 3 dan 2, dapat disimpulkan bahwa
atau
3