Blogdope.com – Gaya Listrik dan Gaya Gerak Listrik dilengkapi rumus dan contoh soal. Apakah yang dimaksud dengan gaya listrik? Bagaimanakah pengertian dari gaya gerak listrik?
Paparan di bawah ini akan menjelaskan secara mendetail pengertian gaya listrik dan gaya gerak listrik.
Selain itu, admin blogdope.com juga akan membahas mengenai rumus gaya listrik dan rumus gaya gerak listrik serta contoh soal dan penyelesaiannya yang tepat.
O iya, kalau Anda lupa apa itu listrik, energi listrik, dan seterusnya… baca lagi artikel energi listrik.
Mari, segera saja kita mulai pembasan kali ini.
Pengertian Gaya Listrik
Baca Juga:
Apakah yang Dimaksud dengan Arus Listrik Bolak Balik? Bagaimana Rumus dan Contoh Soalnya?
Mungkin ada di antara kita yang ketika kecil pernah bermain dengan penggaris yang digosokkan ke rambut?
Pasti ada lah ya..:D
Nah, pernahkah Anda amati apa yang terjadi ketika sebuah penggaris digosokkan pada rambut kemudian didekatkan pada potongan kertas?
Yup…seperti sihir, potongan kertas akan menempel pada penggaris. Kok bisa? Apakah penggaris memiliki magnet atau perekat?
Tentu saja bisa.
Hal tersebut terjadi karena penggaris yang semula bermuatan netral kini menjadi bermuatan positif. Lalu kemana muatan negatif atau elektronnya?
Ternyata muatan negatif atau elektron dari penggaris sudah berpindah ke rambut.
Oleh sebab itulah, penggaris yang sudah bermuatan positif ketika kita dekatkan pada potongan kertas yang bermuatan netral.
Muatan negatif kertas akan tertarik menuju penggaris dan menempel meski untuk sesaat.
Proses perpindahan muatan listrik itulah yang kita sebut dengan gaya listrik. Jadi gaya listrik adalah gaya yang timbul akibat muatan listrik suatu benda.
Coba sekarang amati ilustrasi di bawah ini.
Dari ilustrasi di atas, kita dapat menarik beberapa simpulan.
Pertama, setiap benda yang bermuatan listrik memiliki medan listrik. Adapun medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang mana gaya tersebut berupa tarikan.
Kedua, benda yang berada di dalam medan listrik benda lain maka terjadi saling tarik menarik.
Ketiga, suatu benda mengalami perpindahan muatan saat berada dalam satu medan listrik.
Contoh Gaya Listrik dalam Kehidupan Sehari-hari
Amatilah lingkungan sekitar Anda sekarang, adakah contoh peristiwa yang menggambarkan konsep gaya listrik?
Banyak sekali contoh gaya listrik yang dapat kita temukan di sekitar kita. Berikut admin sajikan beberapa contohnya.
1. Peristiwa yang terjadi ketika penggaris plastik digosokkan ke rambut menyebabkan potongan kertas menempel pada penggaris tersebut.
2. Debu yang menempel pada layar televisi.
3. Efek yang terjadi ketika balon digosokkan pada tangan.
4. Tangan yang didekatkan pada layar TV tabung yang baru saja dimatikan menyebabkan bulu rambut tertarik berdiri.
5. Penggaris plastik yang digosok dengan kain wol.
Dan masih banyak lagi contoh gaya listrik yang ada di sekitar kita.
Pengertian Gaya Gerak Listrik (GGL)
Berbeda dengan gaya listrik, gaya gerak listrik memiliki konsep yang sedikit berlainan. Gaya gerak listrik adalah perbedaan potensial ujung penghantar tanpa di aliri arus listrik.
Michael Faraday adalah ilmuwan pertama yang menemukan gaya gerak listrik dan mencetuskan teorinya.
Baca biografi Michael Faraday di sini.
Hukum Faraday berawal dari percobaan untuk menimbulkan medan magnet yang mampu menggerakan jarum Galvanometer.
Pergerakan jarum Galvanometer tersebut menunjukkan adanya gaya gerak listrik yang menimbulkan gerakan.
Gaya gerak listrik itu sendiri dapat berasal dari alat yang memiliki kutub positif (anoda) dan negatif (katoda).
Gambar Galvanometer (source: tamboenman.xyz)
Contoh Penerapan Gaya Gerak Listrik (GGL)
Berikut admin sajikan beberapa contoh penerapan gaya gerak listrik (GGL).
1. Gerakan bolak-balik magnet pada sebuah kumparan. Jika diukur dengan galvanometer, maka pergerakan bolak-balik magnet tersebut menghasilkan gaya gerak listrik. Terbukti dengan menyimpangnya jarum galvanometer.
2. Logam besi yang berubah menjadi magnet jika dililitkan pada sebuah kumparan yang dialiri oleh listrik. Gaya gerak listrik pada logam besi ini dapat mendorong atau menarik logam lain.
3. Kipas angin yang dihubungkan ke sumber listrik PLN akan memutar baling-baling kipas. Hal ini disebabkan karena arus listrik PLN mengalir pada kumparan kipas angin. Selanjutnya menimbulkan medan magnet. Inilah yang baling-baling kipas dapat berputar.
Apakah gaya gerak listrik dapat dihitung? Bagaimana rumusnya?
Mari, simak pembahasan rumus gaya listrik dan gaya gerak listrik di bawah ini.
Rumus Gaya Listrik dan Gaya Gerak Listrik
1. Rumus Gaya Listrik
Rumus gaya listrik dapat dinotasikan menjadi:
F = k Qq/R2 = qE
Dengan
F = gaya listrik (N)
Q atau q = adalah muatan objek
R = jarak antar muatan
2. Rumus Medan Listrik
Sedangkan rumus medan listrik adalah
E = k Q/R2 = F/q
Dengan
E = medan listrik
k = koefisien dielektrik
3. Rumus Gaya Gerak Listrik
Adapun rumus gaya gerak listrik adalah sebagai berikut.
E = W/Q
E= -N ∆ϕ/∆t
Dimana
E = Gaya gerak listrik (V)
W = daya listrik (Watt)
Q = muatan listrik (C)
N = jumlah lilitan
∆ϕ = perubahan medan listrik (B)
∆t = perubahan waktu (s)
4. Rumus Tegangan Jepit
Tegangan jepit adalah tegangan suatu sumber tegangan (baterai) setelah mengalirkan arus. Adapun rumus tegangan jepit sebagai berikut.
V = i R
E – ir = iR
E = iR + ir = i (R+r)
i = E/(R+r)
dimana
V dan E = beda potensial (V)
i = arus listrik (A)
R dan r = hambatan listrik (ohm)
Contoh Soal Penerapan Rumus Gaya Listrik dan Gaya Gerak Listrik
Untuk mengukur sejauh mana pemahaman Anda mengenai rumus gaya listrik dan gaya gerak listrik, silahkan amati contoh soal penerapan rumus gaya listrik dan gaya gerak listrik (GGL) berikut ini.
Soal 1
Perhatikan gambar berikut ini. Jika tiga buah muatan disusun sebagaimana gambar tersebut, hitunglah berapa besar gaya listrik yang dialami muatan B?
Penyelesaian
Diketahui
qA = 20 μC = 20 10-6C
qB = 20 μC = 20 10-6C
qC = 40 μC = 40 10-6C
rAB = 0.4 m
rBC = 0.4 m
k = 9 109 Nm2/c2
Jawab
FAB = k qA qB /rAB
= 9 109 20 10-6 20 10-6 / 0.42
= 22.5 N
FBC = k qB qC /rBC
= 9 109 20 10-6 40 10-6 / 0.42
= 45 N
Ftotal = FAB – FBC
= 22.5 – 45
= -22.5 N
Jadi besar gaya listrik yang dialami oleh muatan B sebesar 22.5 N kearah C.
Soal 2
Terdapat sebuah catu daya / power supply dengan gaya gerak listrik sebesar 10 V. Jika kedua kutub catu daya tersebut dihubungkan dengan kawat yang tidak berhambatan dan arus yang ditimbulkan 5A. Hitunglah berapa hambatan dalam catu daya tersebut! Berapa tegangan jepit jika rangkaian tersebut kita hubungkan pada hambatan luar R = 3 ohm?
Penyelesaian:
Diketahui
E = 10V
A = 3A
R = 5 ohm
Jawab
E = iR
10 = 5 R
R = 2 ohm
Jadi hambatan dalam catu daya tersebut sebesar 2 ohm
i = E/(R+r)
= 10 / (3+2)
= 2 A
Vj = iR
Vj = 2 3 = 6 V
Jadi besar tegangan jepit rangkaian tersebut adalah 6V.
Pelajari Juga:
Bagaimanakah Rumus Listrik Statis dan Listrik Dinamis dan Contoh Soal yang Tepat?
Demikian paparan mengenai gaya listrik dan gaya gerak listrik (GGL) serta rumus dan contoh soalnya yang tepat.
Admin berharap semoga postingan mengenai rumus gaya listrik dan gaya gerak listrik ini dapat menambah luas pengetahuan Anda. Terutama dalam ilmu kelistrikan.
Terima kasih.