Apa rumus gaya listrik?

Rumus Gaya Elektrik: Satu Panduan Ringkas

Gaya elektrik, satu daya asas dalam alam semesta, mengawal interaksi antara zarah bercas elektrik. Kebolehan memahami rumus gaya elektrik ini amat penting dalam bidang fizik, kejuruteraan, dan banyak lagi. Artikel ini akan menerangkan rumus gaya elektrik dengan ringkas dan jelas, tanpa mengulangi maklumat yang sudah tersedia di internet.

Hukum Coulomb, asas untuk mengira gaya elektrik, menyatakan bahawa magnitud gaya antara dua muatan titik (Q dan R) adalah berkadar terus dengan hasil darab magnitud kedua-dua muatan tersebut, dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara keduanya. Rumus ini boleh ditulis sebagai:

F = k |Q R| / r²

Di mana:

• F mewakili magnitud gaya elektrik antara dua muatan.
• k ialah pemalar Coulomb, suatu pemalar fizikal yang mempunyai nilai tetap dalam sistem unit SI.
• |Q| dan |R| masing-masing mewakili magnitud muatan elektrik Q dan R. Perhatian penting ialah kita menggunakan magnitud, bukan tanda (positif atau negatif). Tanda muatan menentukan arah gaya.
• r mewakili jarak antara dua muatan.

Arah Gaya dan Tanda Muatan

Arah gaya elektrik ditentukan oleh tanda muatan. Muatan yang berlawanan (satu positif dan satu negatif) akan menarik antara satu sama lain. Muatan yang sama (kedua-duanya positif atau kedua-duanya negatif) akan menolak antara satu sama lain.

• Tarikan: Jika Q positif dan R negatif, arah gaya pada Q akan ke arah R, dan sebaliknya arah gaya pada R akan ke arah Q.
• Tolakan: Jika kedua-dua Q dan R positif, atau kedua-duanya negatif, arah gaya antara kedua-dua muatan akan berada dalam arah yang bertentangan. Contohnya, jika kedua-dua positif, gaya pada Q akan ke arah menjauhi R, dan sebaliknya pada R akan menjauhi Q.

Pengiraan Gaya dan Faktor Lain

Untuk mengira nilai gaya tepat (FPQ), anda perlu mengetahui nilai-nilai berikut selain daripada rumus di atas:

• Nilai tepat bagi k (pemalar Coulomb): Dalam sistem unit SI, nilai ini adalah kira-kira 8.98755 × 10⁹ N⋅m²/C².
• Nilai mutlak muatan (|Q| dan |R|): Ini perlu dalam unit Coulomb (C).
• Jarak antara muatan (r): Ini perlu dalam unit meter (m).

Rumus gaya elektrik yang diberikan di atas adalah asas untuk mengira magnitud gaya di antara dua muatan titik. Dalam situasi dunia sebenar, ia sering digunakan dalam masalah lebih kompleks yang mungkin melibatkan pengiraan gaya berangka yang berbeza dari pergerakan muatan di dalam medan elektrik, kesan medan elektrik bercampur, dan daya tarikan/tolakan pada sistem muatan kompleks.