Coulomb's Law Calculator

Hitung gaya listrik antar muatan

Masukkan nilai muatan dan jarak

Hasil akan dihitung secara otomatis saat input terisi

Kalkulator Hukum Coulomb: Hitung Gaya Tarik Tolak antara Dua Muatan Listrik

Hitung gaya elektrostatik antara dua muatan listrik dengan cepat, menggunakan rumus Hukum Coulomb F = k·q₁·q₂/r². Akurat dan mudah digunakan.

Rumus Hukum Coulomb

F = k · |q₁ × q₂| / r²

Keterangan:

  • FGaya elektrostatik atau gaya Coulomb (Newton)
    Gaya elektrostatik atau gaya Coulomb (Newton)(contoh: 13,5 N)
  • kKonstanta Coulomb (8,9876 × 10⁹ N·m²/C²)
    Konstanta Coulomb (8,9876 × 10⁹ N·m²/C²)(contoh: 8,99 × 10⁹)
  • q₁, q₂Besar muatan listrik (Coulomb)
    Besar muatan listrik (Coulomb)(contoh: 3 × 10⁻⁶ C (3 μC))
  • rJarak antara kedua muatan (meter)
    Jarak antara kedua muatan (meter)(contoh: 0,1 m (10 cm))

Cara Menggunakan Kalkulator Hukum Coulomb

  1. 1

    Masukkan Nilai Muatan Pertama (q₁)

    Input besar muatan listrik pertama dalam satuan yang Anda inginkan (C, mC, μC, nC, atau pC). Jangan lupa perhatikan tanda positif atau negatif.

  2. 2

    Masukkan Nilai Muatan Kedua (q₂)

    Input besar muatan listrik kedua, lengkap dengan tanda dan pilih satuan yang sesuai.

  3. 3

    Masukkan Jarak (r)

    Input jarak antara kedua muatan. Pilih satuan jarak (meter, cm, mm, dll).

  4. 4

    Pilih Medium (Opsional)

    Jika muatan berada di medium lain selain vakum/udara, masukkan konstanta dielektrik relatif (εᵣ). Misalnya untuk air εᵣ ≈ 80, untuk kaca εᵣ ≈ 7-8.

  5. 5

    Klik Hitung

    Kalkulator akan menampilkan besar dan arah gaya (tarik-menarik atau tolak-menolak) lengkap dalam Newton dan turunannya.

Contoh Perhitungan

Contoh 1: Muatan Berbeda Jenis (Tarik-Menarik)

Soal:

Dua muatan listrik q₁ = +3 μC dan q₂ = -5 μC diletakkan pada jarak 10 cm di udara. Hitung besar dan arah gaya Coulomb yang dialami oleh kedua muatan!

Penyelesaian:
  1. 1.Ubah satuan: q₁ = 3 μC = 3×10⁻⁶ C, q₂ = -5 μC = -5×10⁻⁶ C, r = 10 cm = 0,1 m.
  2. 2.Gunakan rumus: F = k · |q₁ × q₂| / r², dengan k = 9×10⁹ N·m²/C².
  3. 3.Hitung |q₁×q₂| = |(3×10⁻⁶)×(-5×10⁻⁶)| = 15×10⁻¹² = 1,5×10⁻¹¹ C².
  4. 4.F = (9×10⁹ × 1,5×10⁻¹¹) / (0,1)² = (13,5×10⁻²) / 0,01 = 13,5 N.
Hasil:Besar gaya Coulomb adalah 13,5 N dengan arah saling tarik-menarik (karena muatan berbeda jenis).

Muatan positif dan negatif menghasilkan gaya tarik. Semakin besar muatan dan semakin kecil jarak, gayanya makin besar.

Contoh 2: Muatan Sejenis (Tolak-Menolak)

Soal:

q₁ = 2 μC dan q₂ = 2 μC berada di udara pada jarak 5 cm. Tentukan besar dan sifat gaya yang terjadi!

Penyelesaian:
  1. 1.Konversi: q₁ = q₂ = 2×10⁻⁶ C, r = 5 cm = 0,05 m.
  2. 2.F = (9×10⁹) × (2×10⁻⁶ × 2×10⁻⁶) / (0,05)² = (9×10⁹ × 4×10⁻¹²) / (2,5×10⁻³) = (36×10⁻³) / (2,5×10⁻³) = 14,4 N.
  3. 3.Karena muatan sejenis (sama-sama positif), gaya bersifat tolak-menolak.
Hasil:Gaya tolak sebesar 14,4 N.

Muatan sejenis saling tolak menolak, dan besarnya dipengaruhi jarak secara kuadrat terbalik.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apa itu konstanta Coulomb (k) dan berapa nilainya?
Konstanta Coulomb (k) adalah tetapan kesebandingan dalam Hukum Coulomb. Nilainya dalam vakum adalah 8,9876×10⁹ N·m²/C². Dalam perhitungan praktis sering digunakan 9×10⁹ N·m²/C². Nilai ini bisa berubah jika mediumnya bukan udara/vakum karena ada permitivitas medium.
Bagaimana jika jarak antara muatan sangat kecil (mendekati nol)?
Rumus Coulomb memprediksi gaya tak terhingga saat jarak nol, tetapi pada kenyataannya muatan tidak bisa berada pada titik yang persis sama karena ukuran partikel dan interaksi kuantum. Hukum Coulomb hanya valid untuk jarak yang jauh lebih besar dari ukuran muatan.
Apakah Hukum Coulomb bisa diterapkan pada lebih dari dua muatan?
Ya. Untuk sistem tiga muatan atau lebih, gaya total pada suatu muatan adalah jumlah vektor dari semua gaya yang ditimbulkan oleh muatan lain secara individu (prinsip superposisi). Anda dapat menghitung gaya Coulomb tiap pasangan, lalu menjumlahkannya secara vektor.
Apa pengaruh medium terhadap gaya Coulomb?
Medium mempengaruhi besar gaya Coulomb. Jika medium memiliki permitivitas dielektrik relatif εᵣ (epsilon relatif), gaya Coulomb akan berkurang menjadi F = F₀ / εᵣ, dengan F₀ adalah gaya di vakum. Misalnya di air (εᵣ≈80), gaya menjadi 1/80-nya.

Kalkulator Terkait

Kalkulator Medan Listrik

Hitung kuat medan listrik yang dihasilkan oleh muatan titik atau distribusi muatan.

Kalkulator Potensial Listrik

Hitung potensial listrik pada suatu titik akibat muatan-muatan listrik.

Kalkulator Gaya Resultan Listrik

Hitung gaya total pada suatu muatan dalam sistem muatan majemuk.

Kalkulator Konstanta Dielektrik

Tentukan konstanta dielektrik relatif berbagai material.

Referensi