Apa itu Hukum Coulomb?

Hukum Coulomb dalam fisika menjelaskan interaksi dua partikel bermuatan. Ini menyatakan bahwa gaya antara partikel tergantung pada ukuran masing-masing muatan dan kuadrat jarak antara mereka. Ada dua bentuk hukum, yang dikenal sebagai bentuk skalar dan vektor, tergantung pada apakah hanya besarnya gaya atau besar dan arah gaya yang diperlukan.

Hukum Coulomb adalah salah satu persamaan paling terkenal dalam elektrostatika, yang merupakan studi tentang bagaimana partikel bermuatan listrik berinteraksi satu sama lain. Awalnya ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb, seorang ilmuwan Prancis, pada tahun 1783. Tanpa penemuan ini, pemahaman ilmiah tentang medan listrik dan magnet akan jauh lebih sulit.

Bentuk dasar hukum Coulomb, dengan kata lain, menyatakan bahwa gaya antara dua partikel yang bermuatan listrik sebanding dengan perkalian dua muatan dibagi kuadrat jarak. Ini berarti partikel dengan muatan yang lebih besar mengerahkan gaya yang lebih besar satu sama lain daripada partikel dengan muatan yang lebih lemah. Penting untuk dicatat bahwa, untuk menemukan nilai absolut gaya antara partikel, diperlukan konstanta yang dikenal sebagai “konstanta Coulomb”.

Dalam hukum Coulomb, gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak daripada hanya jarak itu sendiri. Jika suatu kuantitas berbanding terbalik dengan yang lain, maka itu berarti ukuran yang satu berkurang ketika yang lain bertambah. Ini berarti, jika jarak antara dua partikel menjadi dua kali lipat, gaya antara mereka empat kali lebih kecil daripada hanya dua kali. Alasannya adalah medan listrik dari satu partikel menyebar dalam bentuk bola, yang berarti semakin jauh dari partikel, semakin encer gaya.

Faktor penting lainnya yang perlu dipertimbangkan dalam hukum Coulomb adalah jika digunakan dalam bentuk vektornya, yang berarti bahwa baik ukuran gaya dan arah disertakan, ia dapat digunakan dengan partikel positif dan negatif. Akibatnya, dua muatan yang berjenis sama akan saling tolak menolak, sedangkan yang berjenis berlawanan tarik-menarik. Fisikawan biasanya menggunakan bentuk vektor hukum Coulomb dalam perhitungan, karena memberikan lebih banyak informasi tentang gaya pada setiap partikel.

Aspek yang berguna dari hukum Coulomb adalah bahwa hal itu dapat dengan mudah diterapkan pada lebih dari dua partikel. Ini dikenal sebagai hukum superposisi, yang menyatakan bahwa gaya total pada satu partikel adalah jumlah gaya individu. Untuk menambahkan gaya dengan cara ini membutuhkan bentuk vektor dari hukum Coulomb.