Fenomena listrik statis banyak ditemukan di sekitar kita mulai dari yang sederhana sampai produk teknologi modern. Salah satu contoh produk teknologi yang mengaplikasikan konsep listrik statis yaitu mesin fotokopi dan printer inkjet. Penelitian printer inkjet sudah dimulai sejak tahun 1950-an, tepatnya pada tahun 1949, Jean-Antoine Nollet (19700-1977) meneliti efek listrik statis pada aliran tetesan zat cair (tinta), sedangkan Lord Rayleigh (19700-1977) meneliti proses pembentukan tetesan dari inkjet dan interaksinya.

Gaya Listrik

Saat balon karet atau mistar plastik digosok kain wol kemudian didekatkan dengan potongan-potongan kertas kecil, ternyata potongan-potongan kertas tertarik oleh mistar. Mengapa hal tersebut dapat terjadi? Karena mistar mendapatkan kelebihan muatan negatif sehingga dikatakan menjadi bermuatan listrik statis. Benda lain yang dapat bermuatan listrik statis, yaitu kaca yang digosok menggunakan kain sutra. Ilmuwan Amerika Benjamin Franklin (1706–1790) menyatakan mistar plastik yang digosok kain wol merupakan benda yang berjenis muatan negatif sedangkan kaca yang digosok dengan kain sutra merupakan benda yang bermuatan positif. Pernyataan tersebut disepakati sampai saat ini.

Dua jenis benda bermuatan dapat berinteraksi tarik menarik maupun tolak-menolak jika berada pada jarak tertentu. Peristiwa tolak-menolak atau tarik-menarik menunjukkan bahwa pada kedua benda bermuatan listrik terdapat Gaya. Gaya pada muatan listrik dikenal dengan gaya listrik.


Hukum Coulomb

Telah Anda ketahui bahwa dua buah benda bermuatan listrik sejenis tolak-menolak dan muatan listrik tak sejenis tarik-menarik. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar kecilnya gaya tarik atau gaya tolak antar muatan listrik tersebut? Pertanyaan ini dijawab oleh Charles de Coulomb (1736-1806) pada 1780-an. Hasil eksperimen Coulomb menunjukkan bahwa gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan besar setiap muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Coulomb dan secara matematis dinyatakan dengan persamaan:


Konstanta k pada Persamaan diatas berkaitan dengan permitivitas listrik ruang hampa (ɛo), dan memenuhi hubungan:


Jika nilai ɛo = 8,85 x 10^-12 C2/Nm2 dimasukkan ke Persamaan (3-2), diperoleh k = 9 × 10^9 Nm2/C2.

Sumber:
Saripudin, Aip. 2009. Praktis Belajar Fisika 3 : untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan.
Sarah, Lia Laela dan Irma Rahma Suwarma. 2022. Fisika Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Kemendikbudristek.
Google Gambar