Materi Muatan Listrik Lengkap

3 min read

Muatan Listrik Adalah?☑️ Pengertian, Satuan, Sifat dan Rumus muatan listrik☑️ Dilengkapi Contoh Soal + Pembahasan Lengkap☑️

Anda tentu tidak asing dengan muatan listrik, istilah ini merupakan sebutan untuk partikel atom yang memiliki dua jenis, yakni proton dan neutron. Proton memiliki sifat yang positif, sedangkan neutron memiliki sifat yang negatif.

Untuk lebih mudah dalam memahami materi ini, berikut adalah penjelasan lengkap mengenai muatan pada listrik yang wajib Anda ketahui.

Pengertian Muatan Listrik

muatan listrik
Via : quantumdiaries.org

Menurut ilmu fisika, definisi muatan listrik adalah sifat fisik dasar materi (partikel sub atom) yang menyebabkannya mengalami gaya ketika ditempatkan dalam medan listrik dan magnet. Kombinasi antara medan listrik dan magnet tersebut dikenal sebagai medan elektromagnetik.

Muatan listrik sendiri terbagi menjadi dua jenis yakni Muatan positif (Proton) dan juga muatan negatif (elektron). Proton dan neutron terdapat di dalam inti sel, sedangkan di bagian luar terdapat elektron.

Secara umum, muatan listrik merupakan istilah yang diberikan pada kumpulan atom neutron dan proton. Kedua atom tersebut berada di satu tempat dan membentuk komponen baru, yakni komponen muatan listrik.

Dua benda dengan muatan listrik yang berbeda akan melakukan hubungan tarik menarik. sedangkan muatan listrik yang memiliki sifat yang sama akan melakukan hubungan tolak menolak.

Dilanisr dari byjus.com, muatan listrik pertama kali ditemukan oleh Benjamin Franklik, yang melakukan penelitian dengan menggosok batang karet pada bulu domba.

Konsep ini membuktikan bahwa dalam muatan listrik partikel subatom membawa muatan listrik, elektron membawa muatan negatif dan proton membawa muatan positif dalam inti atom.

Satuan Muatan Listrik

Satuan (SI) Coulomb [C]
Simbol Q
Rumus Q = I.t
Dimensi  Q= A x s = [ I T]
Satuan Lainnya Faraday, Ampere-Hour

Menurut satuan internasional (SI), satuan muatan listrik adalah Coulumb atau sering disimbolkan dengan huruf C. Dimana tiap 1 Coloumb (c) =  6.24×1018 kali muatan elektron, sedangkan untuk tiap 1 Elektron = – 1,6.10-19 coulomb dan + 1,6.10-19 coulomb.

Nama Columb diambil dari fisikawan Perancis yang juga memiliki nama Columb di nama panjangnya. Nama lengkap ilmuwan tersebut adalah Prancis Charles Augustin de Coulumb.

Sedangkan dalam ilmu Fisika, besaran muatan listrik disimbolkan dengan huruf Q atau q kecil. Ini merupakan satuan yang diakui oleh Standar Internasional dan digunakan di seluruh negara di dunia.

Banyak yang bertanya tanya apakah muatan listrik termasuk besaran vektor ataukah besaran skalar ? Jawabannya muatan listrik merupakan salah satu kelompok besaran skalar meskipun memiliki besaran dan arah layaknya pada besaran pokok dan besaran turunan.

Hal ini karena ketika dua arus listrik bertemu di persimpangan muatan listrik, arus yang dihasilkan dari ini akan menjadi jumlah aljabar dan bukan jumlah vektor. Hal inilah yang menjadikan muatan listrik sebagai kelompok besaran skalar.

Dimensi Muatan Listrik :

Untuk mencari dimensi muatan listrik, Anda harus menggunakan rumus I = Q/T , sehingga dimensi muatan listrik adalah Q= A x s = [ I T] dengan rincian sebagai berikut:

  • L merupakan dimensi listrik yang akan Anda cari.
  • Q merupakan jumlah muatan listrik yang terdapat di dalamnya.
  • T merupakan waktu perpindahan listrik yang ada.

Rumus Muatan Listrik

rumus muatan listrik
Via : wikimedia.org

Untuk melakukan penghitungan muatan listrik, ada rumus yang harus Anda ketahui terlebih dahulu. Menurut ketetapan satuan internasional, rumus muatan listrik adalah Q = n . e

persamaan muatan listrik

Dengan :

  • Q merupakan muatan listrik, dengan satuan Columb.
  • N merupakan jumlah electron yang terdapat dalam inti sel yang ada.
  • E merupakan muatan electron yang terdapat di dalam sel.

atau :

rumus coloumb muatan listrik

Dengan :

  • q = Muatan
  • t_{i}= Waktu awal
  • t_{f}= Waktu Ahir
  • I = Arus Keluar
  • {d}t = Perubahan Waktu (Selisih)

Jika dilihat secara langsung, muatan listrik memang tidak bisa dilihat, di definisikan ataupun ditimbang. Namun Anda bisa merasakan efeknya, caranya dengan mengamati secara detail dan merasakannya dengan alat ukur yang sesuai.

Karena bisa dihitung dengan alat ukur, maka terdapat rumus perhitungan yang bisa Anda gunakan. Nama rumus tersebut adalah rumus gaya Columb, untuk menghitungnya Anda bisa mengikuti rumus coloumb berikut ini : F = k . Q1.Q2/r2

rumus coloumb

Dengan:

  • F merupakan gaya columb yang hendak dicari, memiliki satuan N.
  • Q1 dan Q2 merupakan muatan dari setiap partikel yang ada di dalam ion.
  • R merupakan jarak antara kedua muatan, memiliki satuan m.
  • K adalah konstanta columb 8.988×109 N⋅m2/C2, konstanta yang digunakan adalah n/m kuadrat dikali c kuadrat.

Sifat Sifat Muatan Listrik

sifat muatan listrik

Ada dua macam jenis muatan listrik, yang pertama adalah muatan positif, sedangkan yang kedua adalah negatif. Dari unsur muatan listrik tersebut, terdapat sifat sifat khusus yang diantaranya sebagai berikut :

  • Sebuah muatan listrik akan selalu terdiri dari dua komponen muatan, yakni muatan positif (Proton) dan juga muatan negatif (elektron)
  • Muatan listrik bersifat kekal (tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dihancurkan)
  • Sebuah muatan listrik akan saling berinteraksi, muatan positif merupakan muatan listrik yang memiliki sifat saling bersebrangan, sehingga terjadi sifat tarik menarik. Sedangkan sifat yang negatif karena muatan listrik yang ada di dalamnya memiliki sifat yang sama, sehingga saling tolak menolak.
  • Muatan listrik selalu terkuantisasi, artinya sebuah muatan listrik yang terdapat pada suatu partikel merupakan kelipatan terkecil (muatan furdamental)
  • Jumlah aljabar dari muatan-muatan fundamental dalam setiap sistem yang terisolasi tetap sama.

Ada istilah lain yang memiliki keterkaitan dengan sifat muatan listrik, yakni muatan listrik statis. Muatan listrik ini terjadi karena ada gesekan antar dua benda.

Anda bisa melihat contoh listrik statis ini dengan mudah dalam kehidupan sehari hari. Muatan listrik ini memiliki sifat yang sementara dan tidak bisa bergerak.

Misalnya Anda menyetrika kain wol, dan kain tersebut Anda dekatkan ke permukaan kulit. Maka akan ada sensasi sengatan listrik yang bisa Anda rasakan.

Hal yang sama jika Anda menempelkan balon ke rambut dan menggosok gosokannya. Nantinya balon tersebut akan memiliki muatan listrik yang bersifat statis.

Ternyata terdapat muatan listrik yang bisa ditimbulkan oleh muatan yang diam. Namun listrik ini tidak bisa dialirkan dan digunakan dalam kehidupan manusia. Nama aliran listrik ini adalah aliran listrik statis.

Gejalanya hanya bisa dirasakan dalam jangka waktu tertentu dan tidak memiliki muatan listrik yang besar. Gejala kelistrikan Ini disebut listrik statis.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *