HUKUM COLOUMB

HUKUM COLOUMB

Pada tahun 1768 melalui sebuah percobaan, Coloumb mendapatkan bahwa muatan-muatan sejenis akan menimbulkan efek tarik-menarik (atraktif) dan benda yang berlainan jenis akan saling tolak menolak (repulsif). Gaya tarik atau tolak ini berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar benda atau muatan benda tersebut.

 

Nilai K dikenal dengan konstanta coloumb, dan nilainya adalah 9 x 10⁹ N m²/C². Sebelum Coloumb, Cavendish sesungguhnya telah terlebih dahulu menggunakan prinsip yang sama ketika ia menghitung konstanta G pada gaya gravitasi universal. Namun ia tidak mempublikasikan dan terlambat di kenal orang dibandingkan Coloumb yang mempublikasikan karya-karyanya melalui memoris Do I’Academic Royal antara tahun 1775 hingga 1779.

Nilai K diukur melalui percobaan menggunakan prinsip Cavendish ketika menghitung nilai G pada konstanta gravitasi universal, yang bentuk persamaannya sangat mirip dengan gaya elektrostatik:

                        

Prinsip percobaan Cavendish sebenarnya sederhana, yakni terdiri dari 2 bola bermuatan masing-masing bermassa m dan berjari-jari r yang dihubungkan dengan batang yang disebut dengan dumbbell. Dumbbell ini dapat berputar bolak-balik karena ditolak gaya elektrostatik dari dua bola lain bermassa M.

Gaya tolak ini sebanding dengan torsi dengan r = F ) sehingga jika torsi bisa diukur maka gaya bisa diukur dan jika muatan serta jarak diketahui nilai K bisa diperoleh dari hubungan persamaan I:

 

Bila q₁ dan q₂ mempunyai tanda yang sama, baik kedua-duanya positif atau negatif maka gaya tersebut adalah gaya tolak. Bila muatan keduanya mempunyai tanda yang berlawanan maka gaya itu adalah gaya tarik, serupa dengan hukum ke III Newton:

“Kedua gaya itu selalu sama besarnya dan berlawanan arah,, bahkan bila muatan-muatan itu tidak sama.”

Untuk mengukur torsi digunakan hubungan Hook dimana:

 

C adalah modulus elastis dan kawat yang dapat diukur pada osilasi dumbbell dengan

                               I

I adalah momen inersia, untuk dumbbell nilainya I= 2m (d² tar²/s), maka jika d, r, m, dan T bisa dihitung maka kita bisa memperoleh nilai k.

            Dari persamaan diatas maka hukum Coloumb dirumuskan secara formal sebagai berikut:

 = 9x10⁹ N.m²/C²

F    = Gaya Coloumb (N)

Q₁    = Muatan Pertama (C)

Q₂  = Muatan Kedua (C)

r     = Jarak (m)