Aplikasi Rumus untuk Menghitung Listrik Statis - A. Hapis Ansyari

⚡ Aplikasi Rumus untuk Menghitung Listrik Statis

Gaya Coulomb dan Kuat Medan Listrik

• Kalkulator
• Rumus
• Contoh
• Tabel Referensi

⚡ Kalkulator Listrik Statis

Petunjuk: Pilih topik materi di bawah, kemudian pilih variabel yang ingin dihitung, isi field lainnya, lalu klik "Hitung". Sistem akan memberikan hasil dan penjelasan langkah-demi-langkah.

F = k · (q₁ · q₂) / r²

F = Gaya Coulomb (Newton, N)

k = Konstanta Coulomb = 9 × 10⁹ N·m²/C²

q₁, q₂ = Besar muatan (Coulomb, C)

r = Jarak antara kedua muatan (meter)

Hukum Coulomb: Gaya berbanding lurus dengan hasil kali muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak

Pilih yang ingin dihitung:

k (Konstanta Coulomb)

Konstanta Coulomb (default: 9 × 10⁹ N·m²/C²)

N·m²/C²

q₁ (Muatan Pertama)

Besar muatan pertama (positif = proton, negatif = elektron)

Coulomb (C)

q₂ (Muatan Kedua)

Besar muatan kedua

Coulomb (C)

r (Jarak)

Jarak antara kedua muatan

meter (m)

F (Gaya Coulomb)

Gaya tarik/tolak antara kedua muatan

Newton (N)

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

E = F / q

E = Kuat medan listrik (N/C atau V/m)

F = Gaya listrik yang dialami muatan (Newton, N)

q = Besar muatan uji (Coulomb, C)

Medan listrik adalah gaya per satuan muatan yang dialami muatan uji di suatu titik

Pilih yang ingin dihitung:

F (Gaya Listrik)

Gaya yang dialami muatan uji

Newton (N)

q (Muatan Uji)

Besar muatan uji

Coulomb (C)

E (Kuat Medan Listrik)

Kuat medan listrik di titik tersebut

N/C

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

📚 Ringkasan Rumus

F = k · (q₁ · q₂) / r²

Hukum Coulomb: Gaya antara dua muatan titik berbanding lurus dengan hasil kali besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Arah gaya: tarik jika muatan berbeda tanda, tolak jika muatan sejenis.

E = F / q

Kuat Medan Listrik: Gaya per satuan muatan yang dialami muatan uji positif di suatu titik. Satuan: N/C atau V/m (keduanya setara).

💡 Konsep Penting:

• Konstanta Coulomb: k = 9 × 10⁹ N·m²/C²
• Muatan elementer: e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C (muatan proton/elektron)
• Hukum Tarik-Tolak: Muatan sejenis tolak-menolak, muatan berbeda jenis tarik-menarik
• 1 Coulomb = muatan yang sangat besar (≈ 6,24 × 10¹⁸ elektron)
• Medan listrik adalah besaran vektor (memiliki arah)
• Arah medan listrik: menjauhi muatan positif, mendekati muatan negatif
• 1 N/C = 1 V/m (keduanya satuan medan listrik yang setara)

💡 Contoh Soal dan Penyelesaian

Contoh 1: Gaya Coulomb

Dua muatan masing-masing q₁ = 2 μC dan q₂ = 3 μC terpisah sejauh 0,1 m. Berapa gaya Coulomb antara kedua muatan tersebut?

1 Identifikasi Variabel

Diketahui: q₁ = 2 μC = 2 × 10⁻⁶ C, q₂ = 3 μC = 3 × 10⁻⁶ C, r = 0,1 m, k = 9 × 10⁹ N·m²/C²

Ditanya: F = ?

2 Gunakan Hukum Coulomb

F = k · (q₁ · q₂) / r²

F = 9 × 10⁹ × (2 × 10⁻⁶ × 3 × 10⁻) / (0,1)²

3 Hitung

F = 9 × 10⁹ × 6 × 10⁻¹² / 0,01

F = 54 × 10⁻³ / 0,01 = 5,4 N

4 Kesimpulan

Jadi, gaya Coulomb antara kedua muatan adalah 5,4 N (saling tolak karena muatan sejenis).

Contoh 2: Kuat Medan Listrik

Sebuah muatan uji q = 2 × 10⁻⁶ C mengalami gaya listrik F = 0,04 N di suatu titik. Berapa kuat medan listrik di titik tersebut?

1 Identifikasi Variabel

Diketahui: F = 0,04 N, q = 2 × 10⁻⁶ C

Ditanya: E = ?

2 Gunakan Rumus

E = F / q = 0,04 / (2 × 10⁻)

E = 20.000 N/C = 2 × 10⁴ N/C

3 Kesimpulan

Jadi, kuat medan listrik di titik tersebut adalah 20.000 N/C.

Artinya: Setiap 1 Coulomb muatan yang diletakkan di titik tersebut akan mengalami gaya 20.000 N.

📊 Tabel Referensi

Partikel Subatomik dan Muatannya

Partikel	Muatan (C)	Muatan (dalam e)	Massa (kg)
Proton	+1,6 × 10⁻¹⁹	+1e	1,67 × 10⁻²⁷
Elektron	-1,6 × 10⁻¹⁹	-1e	9,11 × 10⁻³¹
Neutron	0	0	1,67 × 10⁻²⁷
Positron	+1,6 × 10⁻¹	+1e	9,11 × 10⁻³¹

Konversi Satuan Muatan

Satuan	Simbol	Setara dengan
Coulomb	C	1 C
MilliCoulomb	mC	10³ C
MicroCoulomb	μC	10⁻⁶ C
NanoCoulomb	nC	10⁻⁹ C
PicoCoulomb	pC	10⁻¹² C
Elementary charge	e	1,6 × 10⁻¹⁹ C

Kuat Medan Listrik di Berbagai Situasi

Situasi	Kuat Medan (N/C)
Medan listrik di dekat kawat listrik rumah	~100
Medan listrik atmosfer (cuaca cerah)	100 - 300
Medan listrik saat badai petir	10.000 - 30.000
Medan listrik dalam kapasitor	10⁴ - 10⁶
Medan listrik di dekat inti atom	~10¹¹
Kuat medan breakdown udara	3 × 10⁶
Medan listrik dalam atom hidrogen	~5 × 10¹¹

Aplikasi Listrik Statis dalam Kehidupan

Aplikasi	Prinsip	Penjelasan
Mesin fotokopi	Gaya Coulomb	Menggunakan muatan untuk menarik toner ke kertas
Pengecatan mobil	Gaya Coulomb	Cat bermuatan menempel sempurna pada bodi mobil
Pengendap debu (ESP)	Gaya Coulomb	Menyaring partikel debu dari asap pabrik
Petir	Medan listrik	Pelepasan muatan listrik antara awan dan bumi
Rambut berdiri	Tolak-menolak	Muatan sejenis pada rambut saling tolak
Balon menempel di dinding	Induksi	Balon bermuatan menarik dinding netral
Kapasitor	Medan listrik	Menyimpan energi dalam medan listrik
Printer laser	Gaya Coulomb	Menggunakan muatan untuk membentuk gambar

Perbandingan Gaya Fundamental

Gaya	Kekuatan Relatif	Jangkauan
Gaya kuat (nuklir)	1	~10⁻¹⁵ m
Gaya elektromagnetik	10⁻²	Tak terhingga
Gaya lemah	10⁻¹³	~10⁻¹⁸ m
Gaya gravitasi	10⁻³⁸	Tak terhingga

✓

© 2026 A. Hapis Ansyari

Aplikasi Rumus untuk Menghitung Listrik Statis

Hak Cipta Dilindungi

🎵 Tulang Punggung - Fiersa Besari

Share :