Bagaimana hasil percobaan yang dilakukan Coulomb tentang gaya antar muatan listrik?

Eksperimen Coulomb Menyingkap Hubungan Muatan Listrik

Eksperimen penemuan yang dilakukan oleh Charles-Augustin de Coulomb pada tahun 1785 merevolusi pemahaman kita tentang gaya yang bekerja antara muatan listrik. Eksperimennya memberikan dasar bagi salah satu prinsip fundamental fisika, yang dikenal sebagai Hukum Coulomb.

Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan besar muatan-muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya. Secara matematis, hukum ini dinyatakan sebagai:

F = k * (q1 * q2) / r^2

Dimana:

• F adalah gaya elektrostatik antara dua muatan
• k adalah konstanta Coulomb (9 x 10^9 N m^2/C^2)
• q1 dan q2 adalah muatan listrik dari dua partikel
• r adalah jarak antara dua partikel

Eksperimen Coulomb

Untuk melakukan eksperimennya, Coulomb menggunakan sepasang bandul bermuatan. Dia menggantung kedua bandul dari benang halus dan menempatkannya berdekatan satu sama lain. Dia mengamati bahwa bandul-bandul itu saling tarik menarik atau tolak menolak, bergantung pada tanda muatannya.

Coulomb kemudian mengukur gaya antara bandul-bandul tersebut menggunakan neraca torsi. Dengan memvariasikan besar muatan dan jarak antara bandul-bandul tersebut, ia mampu mendeskripsikan hubungan kuantitatif antara gaya dan kedua faktor tersebut.

Hasil eksperimen Coulomb mengkonfirmasi bahwa gaya elektrostatik berbanding lurus dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Temuan ini menjadi dasar bagi Hukum Coulomb dan membentuk pemahaman kita tentang interaksi antara muatan listrik.

Penerapan Hukum Coulomb

Hukum Coulomb memiliki berbagai penerapan dalam dunia nyata, termasuk:

• Desain kapasitor dan rangkaian listrik
• Studi sifat bahan dielektrik
• Penentuan muatan listrik benda
• Penafsiran fenomena alam seperti petir dan aurora