Title Goes Here - Binus Repository

Matakuliah : D0696 – FISIKA II
Tahun
: 2009
HUKUM COULOMB
Pertemuan 1
1. Muatan Listrik
- Terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu :
muatan positif dan muatan negatif.
- Muatan sejenis akan tolak menolak dan muatan tak
sejenis akan tarik menarik.
- Satuan muatan : Coulomb( C )
- Muatan terkecil adalah e=1,6x10-19 C
- Muatan listrik adalah terkuantisasi, yaitu kelipatan
bulat dari muatan terkecil. q = N e
- Muatan elektron:
e- = - 1,6x10-19 C
- Muatan proton :
e+ = 1,6x10-19 C
Bina Nusantara
2. Konduktor dan Isolator
Konduktor : dalam konduktor muatan listrik dapat
bebas bergerak. Contoh : bahan-bahan logam
, manusia,
Isolator
: dalam isolator muatan listrik tak bebas
bergerak. Contoh : plastik, keramik, gelas,
kayu, …
Semi konduktor : bersifat antara konduktor dan isolator
dalam menghantarkan arus listrik.
Bina Nusantara
Dari konsep pita energi perbedaan antara konduktor, isolator
Energi
pita 2
celah energi
celah energi
celah energi
pita 1
Konduktor
Konduktor
Semi konduktor
Isolator
: pita 1 hanya sebagian yang teririsi, sehingga
elektron dapat dengan bebas bergerak
Semi konduktor: pita 1 penuh dan pita 2 kosong, celah
energi cukup kecil, elektron dengan mudah
dapat pindah ke pita 2.
Isolator
: pita 1 penuh dan celah energi cukup besar,
hingga elektron sulit pindah ke pita 2.
Bina Nusantara
3. Gaya Coulomb
Jika dua muatan listrik atau lebih saling berdekatan akan
terjadi interaksi antar muatan.
Hasil interaksinya berupa gaya, disebut gaya Coulomb.
Gaya Coulomb akan:
- tarik menarik jika dua muatan berbeda jenis
- tolak menolak jika muatannya sejenis.
Bina Nusantara
q+
q-
q-
q-
q+
q+
Besar gaya Coulomb berbanding lurus dengan besar
muatan, dan berbanding terbalik dengan kuadrad
jarak antara kedua muatan.
F12
q1
r
q2
F21
F12 = gaya pada muatan q1 oleh muatan q2
F21 = gaya pada muatan q2 oleh muatan q1
F12 = F21 tapi arahnya berlawanan
Besar gaya Coulomb tersebut :
q1 q2
Fk
r2
Bentuk vektor dari gaya Coulomb tersebut adalah :
Bina Nusantara
r21
q2
q1
r1
r2
0

F12  k
q1 q2
r
2

r
21
k
q1 q2
3
r21

r21
21
r1 = posisi muatan q1 terhadap titik asal ( 0 )
r2 = posisi muatan q2 terhadap titik asal
r12 = r2 - r1 posisi muatan q2 terhadap muatan q1
r21 = r1 – r2 posisi muatan q1 terhadap muatan q2
F12 = gaya pada muatan q1 oleh muatan q2
Bina Nusantara
dimana :
k
1
4  0
 9 x109 N.m2/C2
ε0 = 8.854 x 10-12 C2 / N.m2
= konstanta permitivitas ruang hampa
Gaya oleh beberapa muatan titik
Bila terdapat n muatan titik , maka gaya pada muatan
q1 oleh muatan q2, q3, q4, ….




n 
F1  F12  F13  ......  F1n  F1j
j2
F1n = gaya pada muatan q1 oleh muatan qn
Bina Nusantara