Hukum Coulomb
adalah hukum yang menjelaskan hubungan di antara dua muatan listrik. Hubungan yang dibahas oleh hukum Coulomb berkaitan dengan pengaruh ukuran muatan listrik terhadap
gaya
yang timbul pada
jarak
tertentu.
[1]
Hukum ini menyatakan apabila terdapat dua buah titik muatan maka akan timbul gaya di antara keduanya, yang besarnya sebanding dengan perkalian nilai kedua
muatan
dan berbanding terbalik dengan
kuadrat
jarak antar keduanya.
[2]
Interaksi antara benda-benda bermuatan (tidak hanya titik muatan) terjadi melalui
gaya tak-kontak
yang bekerja melampaui jarak separasi.
[3]
Adapun hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa arah gaya pada masing-masing muatan terletak selalu sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut.
[4]
Gaya yang timbul dapat membuat kedua titik muatan saling tarik-menarik atau saling tolak-menolak, tergantung nilai dari masing-masing muatan. Muatan sejenis (bertanda sama) akan saling tolak-menolak, sedangkan muatan berbeda jenis akan saling tarik-menarik.
[5]
Dalam notasi vektor, hukum Coloumb dapat dituliskan sebagai
yang dibaca sebagai gaya yang dialami oleh muatan
akibat adanya muatan
. Untuk gaya yang dialami oleh muatan
akibat adanya muatan
dituliskan dengan menukarkan indeks
, atau melalui hukum ketiga Newton dapat dituliskan
- hukum Coulomb ditemukan oleh Charles Coulomb seorang ilmuan Prancis (1736-1806). Pada tahun 1785, C. Coulomb menyelidiki hubungan antar besar muatan dan jarak antara muatan dengan besar gaya listrik yang dihasilkan
Budaya kuno di sekitar semenanjung
Mediterania
telah mengetahui bahwa benda-benda tertentu, seperti batang
ambar
, ketika digosok dengan bulu kucing dapat menarik benda-benda ringan seperti bulu dan kertas.
[6]
Thales dari Miletus
membuat catatan pertama tentang
listrik statis
sekitar 600 SM,
[7]
ketika ia menyadari bahwa gesekan dapat membuat magnet dari sepotong batang ambar.
[8]
Pada tahun 1600, ilmuwan Inggris
William Gilbert
melakukan penelitian yang cermat tentang listrik dan magnet, membedakan efek
batu magnet
dari listrik statis yang dihasilkan dengan menggosok amber.
[6]
Dia menciptakan kata
Latin Baru
electricus
("dari ambar" atau "seperti ambar", dari ?λεκτρον [
elektron
], kata Yunani untuk "ambar") untuk merujuk pada sifat menarik benda-benda kecil setelah digosok.
[9]
hal ini memunculkan kata Inggris "electric" dan "electric", yang muncul pertama kali di media cetak dalam
Pseudodoxia Epidemica
of
Thomas Browne
tahun 1646.
[10]
Penyelidik awal abad ke-18 menduga bahwa gaya listrik berkurang seiring jarak dipengaruhi gaya gravitasi (yaitu, sebagai kuadrat terbalik dari jarak) diantara penyelidik tersebut termasuk
Daniel Bernoulli
[11]
dan
Alessandro Volta
, keduanya mengukur gaya antar pelat dari sebuah
kapasitor
, juga
Franz Aepinus
yang menganggap
hukum kuadrat terbalik
pada tahun 1758.
[12]
Berdasarkan eksperimen dengan bola
bermuatan listrik
,
Joseph Priestley
dari Inggris adalah di antara orang pertama yang mengusulkan bahwa gaya listrik mengikuti hukum kuadrat terbalik, mirip dengan
hukum gravitasi universal Newton
. Namun, dia tidak menggeneralisasi atau menguraikan hal ini.
[13]
Pada tahun 1767, ia menduga bahwa gaya antar muatan bervariasi sebagai kuadrat terbalik dari jarak.
[14]
Akhirnya, pada 1785, fisikawan Prancis
Charles-Augustin de Coulomb
menerbitkan tiga laporan pertamanya tentang listrik dan magnet di mana dia menetapkan hukumnya yang kemudian kita kenal dengan Hukum Coulomb. Publikasi ini penting dalam perkembangan
teori elektromagnetik
.
[15]
Dia menggunakan
keseimbangan torsi
untuk mempelajari gaya tolak dan gaya tarik-menarik partikel bermuatan, dan menyimpulkan bahwa besarnya gaya listrik antara dua muatan titik sebanding dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka.
- ^
Putra, V. G. V. (2017).
Pengantar Fisika Dasar
(PDF)
. Sleman: CV. Mulia Jaya Publisher. hlm. 159.
ISBN
978-602-72713-6-4
.
- ^
Andrew Duffy,
Electric charge and Coulomb's law
, Physics lecture demonstrations at Boston University,
PY106/Charge.html
, 7-6-99, 13:49:00 28.06.1999.
- ^
Tom Henderson,
Lesson 3: Electric Force
,
The Physics Classroom, estatics/u8l3b.html
Diarsipkan
2006-12-08 di
Wayback Machine
., 20:11:49 18.11.2004.
- ^
Para pengajar FI-112,
Gaya Elektrostatik
, Departemen Fisika FMIPA ITB,
courses/fi112/Diktat/Gaya_Elektrostatik
Diarsipkan
2007-03-12 di
Wayback Machine
., 08:18:14 23.01.2005.
- ^
R. Nave,
Coulomb's Law: Like charges repel, unlike charges attract
, HyperPhysics,
electric/elefor.html
, 23:10:07 28.06.2005.
- ^
a
b
Stewart, Joseph V. (2001).
Intermediate electromagnetic theory
. Singapore: World Scientific. hlm. 50.
ISBN
981-02-4470-3
.
OCLC
47127179
.
- ^
Cork, C.R. (2015). "Conductive fibres for electronic textiles". Electronic Textiles: hal 3?20. doi:
10.1016/B978-0-08-100201-8.00002-3
.
ISBN 9780081002018
.
- ^
Simpson, Brian (2003). "
Electrical Stimulation and the Relief of Pain
". Elsevier Health Sciences. hal 6?7.
ISBN 978-0-444-51258-1
.
- ^
Baigrie, Brian (2007).
Electricity and Magnetism: A Historical Perspective
. Greenwood Press. hal. 7?8.
ISBN 978-0-313-33358-3
- ^
Chalmers, Gordon (1937). "The Lodestone and the Understanding of Matter in Seventeenth Century England".
Philosophy of Science
.
4
(1): 75?95. doi:
10.1086/286445
.
S2CID
121067746.
- ^
Socin, Abel (1760).
Acta Helvetica Physico-Mathematico-Anatomico-Botanico-Medica
(dalam bahasa latin).
4
. Basileaee. hal. 224-25.
- ^
Heilbron, J.L. (1979).
Electricity in the 17th and 18th Centuries: A Study of Early Modern Physics
. Los Angeles, California: University of California Press. hal.
460?462
and 464 (termasuk catatan kaki no 44).
ISBN 978-0486406886
.
- ^
Schofield, Robert E. (1997).
The Enlightenment of Joseph Priestley: A Study of his Life and Work from 1733 to 1773
. University Park: Pennsylvania State University Press. hal 144?56.
ISBN 978-0-271-01662-7
- ^
Priestley, Joseph (1767).
The History and Present State of Electricity, with Original Experiments
. London, England. hal. 732.
- ^
Coulomb (1785)
"Premier memoire sur l’electricite et le magnetisme,"
Histoire de l’Academie Royale des Sciences
, hal. 569?577 ? Coulomb mempelajari gaya tolak-menolak antara benda yang memiliki muatan listrik yang sama:
Il resulte donc de ces trois essais, que l'action repulsive que les deux balles electrifees de la meme nature d'electricite exercent l'une sur l'autre, suit la raison inverse du carre des distances.
Terjemahan: Oleh karena itu, berikut dari ketiga tes ini, bahwa gaya tolak kedua bola? [yang] dialiri listrik dengan jenis listrik yang sama ? bekerja sama, mengikuti proporsi kebalikan dari kuadrat jarak.
??Coulomb (1785b)
"Second memoire sur l’electricite et le magnetisme,"
Histoire de l'Academie Royale des Sciences,
pages 578-661
Coulomb juga menunjukkan bahwa benda-benda yang bermuatan berlawanan mematuhi hukum tarik-menarik kuadrat terbalik.