Page 4 - RANGKUMAN MATERI FISIKA LISTRIK STATIS DAN DINAMIS

LISTRIK STATIS DAN DINAMIS

A. Listrik Statis
1. Muatan listrik
Ketika kita menggosok sisir dengan rambut atau penggaris (mika) dengan kain wool
kemudian didekatkan dengan potongan kertas, maka potongan-potongan kertas itu akan
ditarik oleh benda yang digosok tadi. Hal ini menunjukan adanya gejala listrik statis.
Muatan listrik ada dua jenis yaitu muatan positif disebut proton dan muatan negatif adalah
elektron. Jika antara muatan listrik yang sejenis didekatkan maka akan terjadi gaya tolak-
menolak, sebaliknya antara muatan listrik yang tidak sejenis akan tarik menarik. Muatan
listrik memiliki satuan coulomb. Besarnya muatan positif (proton) = 1,6. 10 C, sedangkan
-19
besarnya muatan negatif atau elektron = -1,6. 10 C.
-19

2. Hukum Coulomb
Berbunyi “gaya interaksi antara dua muatan listrik sebanding dengan besar masing-masing
muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya “. Persamaannya :
F = gaya interaksi muatan listrik (N)
F = k.Q 1.Q 2 Q = muatan listrik (C), dimana 1 µC = 10 C
-6
r r = jarak kedua muatan listrik (m)
2
k = tetapan coulomb = 9.10 Nm /C
9
2
2
Contoh soal :
1. Dua muatan listrik masing-masing Q 1 = 40 µC dan Q 2 = 50 µC yang keduanya berjarak
30 cm. Tentukan besarnya gaya antara kedua muatan tersebut !
Penyelesaian :
Diket : Q 1 = 40 µC = 4.10 C Q 2 = 50 µC = 5.10 C
-5
-5
r = 30 cm = 0,3 m
Ditanya F = …….. ?
Jawab : F = k.Q 1.Q 2 = 9.10 x 4.10 x 5.10 = 9 x 20 x 10 x 10
-5
-5
-10
9
9
r 0,3 9.10
2
-2
2
F = 200 N
Soal latihan :
1. Dua muatan listrik masing-masing Q 1 = 20 µC dan Q 2 = -10 µC yang keduanya berjarak
20 cm. Tentukan besarnya gaya antara kedua muatan tersebut !
2. Dua muatan listrik masing-masing Q 1 = 20 µC dan Q 2 = 24 µC yang keduanya
menghasilkan gaya 300 N. Berapa jarak antara kedua muatan tersebut !
3. Empat buah partikel A, B, C dan D terletak pada garis lurus, jika A menarik B, B
menolak C dan C menolak D, partikel A = negatif. Tentukan jenis muatan D !
4. Dua muatan listrik jaraknya r menghasilkan gaya interaksi F. Berapa gayanya sekarang
jika jarak kedua muatan diubah menjadi : a. 2r b. ½ r

3. Kuat Medan Listrik
Ruang disekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi disebut medan listrik. Arah medan
listrik disekitar muatan positif menjauhi muatan, sedangkan disekitar muatan negatif
mendektati muatan. Berikut gambar arah medan listrik.
Q Q
+ . E - E .

r r

Besar kuat medan listrik di suatu titik P misalnya yang berjarak r adalah
Keterangan :

E = k . Q E = kuat medan listrik (N/C)
2
r
Q = muatan listrik (C)
r = jarak titik ke muatan listrik (m)
Listrik Statis dan Dinamis ~ Materi Fisika Kelas XI Smt 1 44