Hukum Coulomb

Standar Kompetensi:
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar:
3.1 Mendeskripsi-kan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.

Pernahkah anda menyaksikan peristiwa dua benda non magnetik yang saling tarik-menarik? Jika belum, lakukanlah percobaan berikut:
Sobeklah selembar kertas menjadi potongan kecil-kecil (kurang lebih ukuran 1 cm x 1 cm). Kemudian gosokkanlah sebatang penggaris plastik ke rambut kering, dan dekatkan penggaris itu ke potongan kertas tadi. Apa yang terjadi? Potongan kertas kecil akan menempel ke penggaris plastik. Mengapa demikian?

Tarik menarik antara kertas dengan penggaris plastik terjadi akibat adanya perbedaan muatan listrik yang dimiliki kedua benda itu. Pada saat itu, kertas bermuatan listrik positif sedangkan penggaris plastik bermuatan listrik negatif.

Pada tahun 1786, Charles Coulomb dari Prancis mengadakan eksperimen untuk menyelidiki interaksi antara benda-benda yang bermuatan listrik. Hasil eksperimen itu kemudian dinyatakan ke dalam hukum Coulomb, yang berbunyi:
"besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik yang terpisah pada jarak tertentu sebanding dengan besar muatan kedua benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda."
Hukum Coulomb itu dirumuskan:

Jika muatan kedua benda sejenis, maka akan terjadi gaya tolak menolak. Jika muatan kedua benda berlawanan jenis, maka akan terjadi gaya tarik menarik.

Contoh Soal

Tanda negatif (-) menunjukkan bahwa gaya coulomb yang timbul merupakan gaya tarik menarik.

LATIHAN SOAL

Energi Listrik

Standar Kompetensi:
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar:
3.2. Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Pengertian ini berlaku pula untuk salah satu bentuk energi, yaitu energi lisrik. Menurut hukum kekekalan energi mekanik, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, yang dapat dilakukan hanyalah mengubah bentuk energi ke bentuk energi lain.
Eenergi listrik sebagaimana yang digunakan manusia, berasal dari energi lain, antara lain:
1. Dari energi gerak. Peristiwa pengubahannya terjadi pada pembangkit listrik tenaga air, tenaga disel, tenaga angin, dsb.
2. Dari energi gerak. Peristiwa pengubahannya terjadi pada pembangkit listrik tenaga panasa bumi dan tenaga uap.
3. Dari energi matahari. Peristiwa pengubahannya terjadi pada pembangkit listrik tenaga surya.
4. Dari energi kimia. Peristiwa pengubahannya terjadi batu batere dan aki.

Perhitungan Energi Listrik
Energi listrik dihitung dengan rumus:

Contoh Soal:
Sebuah lampu yang memiliki hambatan 40 ohm, dinyalakan dengan tegangan listrik 20 V selama 2 menit. Berapakah banyaknya energi listrik yang digunakan lampu itu?
Jawab:

Biaya Listrik

Standar Kompetensi:
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar:
3.2. Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

Di negara kita, perusahaan pemasok listrik bagi pelanggan (masyarakat) adalah Perusahaan Listrik Negara (PLN). Atas pemakaian listrik, oleh PLN pelanggan dikenakan biaya tertentu dalam rentang satu bulan.
Biaya listrik yang digunakan oleh pelanggan dihitung berdasarkan banyaknya energi listrik yang digunakan. Dalam perhitungan PLN, satuan energi listrik yag digunakan adalah kWh (kilo watt hour) atau dalam bahasa Indonesia diartikan kilo watt jam. Dari satuan ini, maka basis waktunya adalah dalam jam.
Rumus energi listrik adalah:

W = energi listrik (kWh)
p = daya listrik (W)
t = waktu (jam)

Contoh 1:
Sebuah rumah menyalakan sebuah lampu 25 W selama 4 jam sehari. Jika harga listrik Rp 500,- per kWh, berapakah biaya yang harus dibayarkan dalam sebulan (30 hari)?
Jawab:

Diketahui:
p = 25 W (daya)
t = 4 jam
Harga = Rp 500,00/kWh
ditanya: Biaya = ?
Karena biaya berdasarkan besar energi, maka yang dihitung adalah energi.

W = p x t
= 25 x 4
= 100 Wh (sehari)

Dalam sebulan,
W = 30 x 100 Wh
= 3000 Wh
= 3 kWh

Biaya = Rp 500,00 x 3 kWh
= Rp 1.500,00

Jadi biaya yang harus dibayar dalam sebulan Rp 1.500,00

Contoh 2:
Sebuah rumah menyalakan sebuah lampu 40 W selama 10 jam sehari, sebuah TV 150 w selama 8 jam sehari, dan sebuah kipas angin 60 w, 4 jam sehari. Jika harga listrik Rp 500,- per kWh, berapakah biaya yang harus dibayar dalam sebulan?
Jawab:

ARUS LISTRIK

Standar Kompetensi:
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar:
3.2. Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Arus listrik adalah aliran muatan listrik pada suatu penghantar. Arah arus listrik adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Besar arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir pada suatu penghantar tiap satuan waktu. Kuat arus listrik disimbolkan dengan huruf I, satuannya ampere (A). Rumus kuat arus listrik adalah:

Keterangan:
I = Kuat arus listrik (A)
q = banyaknya muatan listrik (C)
t = waktu (s)

Contoh Soal:

Muatan listri sebanyak 240 C mengalir pada suatu penghantar selama 2 menit. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar itu?

Jawab:

Jadi kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar adalah 2 A.