Interaksi antara Muatan Listrik dengan Jarak
Dalam mengkaji arus listrik, terdapat fenomena interaksi antara muatan listrik yang saling tolak-menolak. Ketika muatan memiliki tanda yang sama, mereka akan saling tolak-menolak dan menghasilkan gaya yang terasa. Dalam artikel ini, kita akan membahas interaksi antara dua muatan yang memiliki muatan yang sama, tetapi memiliki jarak yang berbeda. Misalkan terdapat dua muatan \(Q\) yang memiliki muatan yang sama sebesar \(4 \mathrm{mc}\). Jarak antara kedua muatan tersebut adalah \(6 \mathrm{cm}\). Pertanyaannya adalah, berapa besar gaya yang timbul antara kedua muatan tersebut? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita dapat menggunakan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa gaya antara dua muatan sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Dalam rumus matematika, hukum Coulomb dapat dituliskan sebagai berikut: \[F = \frac{{k \cdot Q_1 \cdot Q_2}}{{r^2}}\] Di mana \(F\) adalah gaya antara kedua muatan, \(k\) adalah konstanta Coulomb, \(Q_1\) dan \(Q_2\) adalah muatan kedua muatan, dan \(r\) adalah jarak antara kedua muatan. Dalam kasus ini, kita memiliki \(Q_1 = Q_2 = 4 \mathrm{mc}\) dan \(r = 6 \mathrm{cm}\). Konstanta Coulomb \(k\) memiliki nilai sebesar \(9 \times 10^9 \mathrm{Nm^2/C^2}\). Dengan menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung besar gaya antara kedua muatan tersebut. \[F = \frac{{(9 \times 10^9 \mathrm{Nm^2/C^2}) \cdot (4 \mathrm{mc}) \cdot (4 \mathrm{mc})}}{{(6 \mathrm{cm})^2}}\] Setelah melakukan perhitungan, kita akan mendapatkan nilai gaya antara kedua muatan tersebut.