Dokumen tersebut membahas tentang hukum Coulomb, kuat medan listrik, dan hukum Gauss yang menjelaskan interaksi antara muatan listrik. Hukum Coulomb menyatakan bahwa muatan yang sama akan tolak menolak sedangkan muatan berlawanan akan tarik menarik, kuat medan listrik adalah gaya pada satuan muatan, dan hukum Gauss menyatakan hubungan antara fluks listrik dengan muatan di dalam suatu permukaan tertutup.

1. BAB 2
LISTRIK STATIS
Kelompok 3
Dewi Rahmalia
Fetro Herianto Z
Wahyu Fajri

2. A. Hukum coulomb
Hukum coulomb ditemukan oleh ahli fisika asal prancis yang bernama Charles Augustin
de coulomb. Coulomb melakukan penelitian mengenai gaya yang ditimbulkan oleh dua
benda yang diberi muatan listrik dan dipisahkan oleh jarak Tertentu. Hukum Coulomb
pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak
menolak sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik.

3. Misalnya, ada dua muatan, yaitu q1 dan q2 yang berada pada jarak r satu sama lain
dalam ruang hampa udara. Jika q1 dan q2 memiliki muatan yang sama, maka kedua
muatan akan saling tolak-menolak. Contohnya seperti yang ditunjukkan pada gambar (a)
dan (b). Pada gambar (a), muatan q1 dan q2 sama-sama positif. Makanya, muatan q1
mendapat gaya tolakan sebesar F12 ke kiri akibat interaksi dengan muatan q2.
Sementara itu, muatan q2 mendapat gaya tolakan F21 ke kanan akibat interaksi dengan
muatan q1. Begitupun yang terjadi pada gambar (b). Muatan q1 dan q2 sama-sama
bernilai negatif, sehingga terjadi gaya tolak menolak pada masing-masing muatannya.
Sebaliknya, jika q1 dan q2 memiliki Muatan yang berbeda maka kedua muatan akan
saling tarik-menarik. Contohnya seperti pada gambar (c).
Muatan q1 positif dan muatan q2 negatif, sehingga
Terjadi interaksi saling tarik-menarik antar dia muatan.
Muatan q1 ditarik oleh muatan q2 dengan gaya F21 ke
Kanan, sedangkan muatan q2 ditarik oleh muatan q1
Dengan gaya F21.

4. Rumus hukum Coulomb

5. Contoh soal
1. Dua benda mempunyai besar muatan 3×10-6 C dan 6 x 10-6C. Jarak diantara keduanya
ialah 3 cm. berapakah besar gaya listrik yang ada pada masing-masing muatan?
Diketahui Q1 = 3×10-6 C, Q2 = 6 x 10-6C, r = 3cm = 3 x 10-2m, k = 9 x 109Nm2/C2
4. Ketika 2 muatan sejenis memiliki besar muatan 5 x 10-4C dan 5 x10-4C. 2 muatan
tersebut dipisahkan dengan jarak 5 cm. Maka berapakah besar gaya coulomb yang
ditimbulkan? (k = 9 x 109Nm2/C2)
Diketahui Q1 = 5 x 10-4C, Q2 = 5 x 10-4C, r = 5 cm = 5 x 10-2 m, k = 9 x 109 Nm2/C2

6. B. Kuat Medan Listrik
Kuat medan listrik adalah besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik. Kuat
medan listrik pada titik dalam medan listrik adalah gaya persatuan muatan listrik pada titik
tersebut. Kuat medan listrik dipengaruhi juga oleh besar muatan sumber dan jarak benda
(muatan yang diuji).Kuat medan listrik dirumuskan sebagai besarnya gaya coulomb untuk
setiap satuan muatan. Secara matematis, kuat medan listrik dirumuskan sebagai berikut:
E = F/q
KeteranganE = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya coulomb (F)
q = muatan uji (C)

7. Arah kuat medan listrik yang dialami benda bermuatan tergantung dari jenis muatan uji
dan muatan sumbernya. Jika muatan positif dan negatif bertemu maka terjadi gaya tarik
menarik, sedangkan jika muatannya sama maka akan saling tolak menolak. Perhatikan
ilustrasi dibawah ini:
Jika muatan sumber positif dan muatan uji positif, maka arah gaya coloumb akan menjauh
dari muatan uji dan muatan sumber.
Jika muatan sumber positif dan muatan uji negatif, maka gaya coloumb akan mendekati
muatan sumber.

8. Jika muatan sumber negatif dan muatan uji juga negatif, maka gaya Coulomb akan
menjauhi muatan uji.
Secara sistematis penulisan rumus untuk gaya Coulomb adalah sebagai berikut:
F= k((Q.q) /r2))
Keterangan
F= gaya Coulomb (N)
Q= muatan sumber (C)
r= jarak antara muatan uji terhadap muatan sumber (m)
Sedangkan penulisan sistematis pada kuat medan listrik adalah
E= k(Q/r2)
Keterangan
E= besar kuat medan listrik (N/C)

9. Rumus Medan Listrik
Jika diketahui rumus gaya coulomb antara muatan sumber Q dan muatan uji q, maka
rumus yang berlaku adalah sebagai berikut:
rumus medan listrik menjadi
Keterangan
E = kuat mendan litrik (N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak muatan uji dengan muatan sumber (m)

10. Contoh soal
1. Hitunglah intensitas medan listrik dari sebuah muatan titik 6 x 10-9C pada jarak 30 cm.
2. Gaya Coulomb yang dialami kedua muatan A dan B adalah sebesar 3 x 10-4N. Jika besar
muatan A dan B masig-masing sebesar 2 x 10-6C dan 1,5 x 10-6C, berapakah besar kuat
medan listrik yang dirasakan muatan A oleh muatan B?Pembahasan:

11. C. Hukum Gauss
Hukum Gauss berbunyi “jumlah garis medan (fluks listrik) yang melalui sebuah permukaan
tertutup berbanding lurus terhadap muatan yang diselimuti permukaan tersebut.”
Rumus hukum Gauss:
Bila gaya jatuh tegak lurus maka Ø = E.A
Bila tidak tegak lurus maka Ø = E.A. Cos θ
Fluks listrik
Q = muatan yang dikelilingi oleh permukaan tertutup
εo = permitivitas ruang hampa
E = medan listrik (N/C)
A = luas permukaan (m2)
θ = sudut antara vektor medan listrik dengan garis normal

12. Contoh soal
1. Medan listrik sebesar 2.000 N/C melewati suatu bidang dengan luas permukaan
sebesar 10 m2 secara tegak lurus. Besarnya fluks listrik yang melewati permukaan
bidang tersebut adalah… Nm2/C.
2. Medan listrik sebesar 3.500 N/C melewati suatu bidang persegi dengan panjang sisi 2
m. Jika vektor medan listrik tersebut membentuk sudut 60° terhadap garis normal,
besar fluks listrik besar fluks listrik yang melalui permukaan bidang tersebut adalah…
Nm2/C.