Gaya Listrik & Gaya Gerak Listrik (GGL): Rumus & Contoh Soal

Selamat pagi semua

Pada kesempatan kali ini mari kita membahas tentang gaya listrik

Wow ternyata listrik punya gaya ya

Langsung saja yok simak pembahasannya

Pengertian Gaya Listrik

Pernahkah kalian mengamati apa yang terjadi jika suatu penggaris yang digosokkan pada rambut kemudian didekatkan pada potongan kerta?

Ya benar sekali, potongan kertas itu akan menempel pada penggaris tersebut. Mengapa bisa kertas dapat menempel pada penggaris tersebut?

Semua dapat terjadi karena penggaris yang tadinya bermuatan netral berubah menjadi bermuatan positif karena muatan negatif atau elektron yang ada pada penggaris berpindah pada rambut.

Dengan demikian jika penggaris yang bermuatan positif itu didekatkan pada kertas yang netral maka yang terjadi adalah kertas (muatan negative kertas) akan tertarik menuju penggaris tersebut dan ahirnya akan menempel sesaat.

Proses menempelnya kerta akibat muatan listrik yang berpindah dikarenakan gaya listrik. Gaya listrik sendiri dapat didefinisikan gaya yang timbul akibat muatan listrik suatu benda.

Untuk lebih memahami kejadian diatas mari kita simak ilustrasi dibawah ini

Setiap benda yang bermuatan listrik memiliki medan listrik. Medan listrik sendiri adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang mana gaya tersebut berupa tarikan.

Benda yang berada dalam medan listrik benda lain maka akan saling tarik menarik.

Apabila suatu benda akan mengalami perpindahan muatan saat benda benda tersebut berada dalam satu medan listrik. Di dunia ini banyak sekali peristiwa yang menggunakan konsep gaya listrik.

Di bawah ini merupakan contoh contoh penerapan gaya listrik.

Contoh Gaya Listrik

Berikut ini adalah beberapa contoh penerapangaya listrik dalam listrik statis.

• Pertama kita telah membahasnya tadi dimana penggaris plastic yang digosok dengan rambut akan menyebabkan potongan kertas menempel padapenggaris tersebut.
• Debu menempel pada layer televisi
• Menggosokan balon pada tangan kita
• Tangan yang didekatkan pada layer TV tabung yang barusaja dimatikan menyebabkan bulu rambut akan berdiri (tertarik)
• Penggaris plastic yang digosok dengan kain wall.

Itu merupakan beberapa contoh gaya listrik dalam kehidupan sehari-hari.

Baca juga Gaya Gravitasi.

Gaya Gerak Listrik (GGL)

Setelah kita membahas gaya listrik kita akan membahas tentang gaya gerak listrik. Apa itu gaya gerak listrik kita akan pelajari bersama di sini.

Gaya gerak listrik dapat didefinisikan sebagai perbedaan potensial ujung penghantar tanpa dialiri arus listrik. Gaya gerak listrik juga biasa disebut GGL.

Ilmuan yang pertama menjelaskan temuan ini adalah Michhael Faraday. Dia juga telah melakukan percobaannya yang menimbulkan medan magnet yang ahirnya menggerakan jarum galvanometer.

Gerakan jarum tersebut menunjukan adanya Gerakan yang diakibatkan oleh gaya gerak listrik.

Gaya gerak listrik dapat bersumber dari alat yang memiliki kutub positif dan negative secara terpisah. Kedua kutub tersebut biasa disebut terminal.

Kutub kutub tersebut adalah sebagaitempat berkumpulnya muatan listrik positif dan negatif. Terminal positif merupakan terminal anoda dan terminal negative disebut katoda.

Dari penjelasan tersebut kita dapat menerapkann konsep pada berbagai piranti antara lain seperti subbab dibawah ini.

Contoh Gaya Gerak Listrik

Berikut merupakan beberapa contoh penerapan dari gaya gerak listrik atau biasa disebut GGL

• Gerakan bolakbalik magnet pada sebuah kumparan dapat menghasilkan gaya gerak listrik yang dibuktikan dengan menyimpangnya jarum galvanometer.
• Jika kita telusuri lebih dalam kipas angina rumahan kita akan menemukan aplikasi gaya gerak listrik. Saat kipas angina dicolokkan pada sumber PLN kemudian baling baling kipas mulai memutar. Itu terjadi karena arus PLN yang mengalir pada kumparan kipas angina menumbulkan medan magnet dan medan magnet tersebut membuat baling balik tersebut berputar dan disebutlah gaya gerak listrik atau GGL.
• Pernah kalian perhatikan jika suatu logam besi yang dililitkan pada sebuah kumparan dan kumparan tersebut dialiri oleh listrik apa yang terjadi? Yang terjadi adalah logam tersebut berupah menjadi magnet yang dapat mendorong atau menarik logam lain yang mana kejadian tersebut menghasilkan gaya gerak listrik.

Itu merupakan beberapa contoh darigaya gerak listrik dalam kehidupan sehari hari. Selanjutnya untuk menyelesaikan beberapa masalah gaya listrik kita dapat merumuskan persamaan matematis seperti dibawah ini.

Baca juga Resultan Gaya.

Rumus Gaya Listrik & GGL

Kejadian fisika yang menggunakan atau mengalami gaya listrik sangatlah banyak pelu ada penyelesaian untuk menyelesaikan masalah gaya listrik ini.

Dengan demikian kita akan membahas persamaan yang perlu dimengerti tentang gaya listrik.

1. Rumus Gaya Coloumb / Listrik

F = k Qq/R² = qE

Dengan

• F = gaya listrik (N)
• Q atau q = adalah muatan objek
• R = jarak antar muatan

2. Rumus Medan Listrik

E = k Q/R² = F/q

Dengan

• E = medan listrik
• k = koefisien dielektrik

3. Rumus Gaya Gerak Listrik

E = W/Q

E= -N ∆ϕ/∆t

Diimana

• 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

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)

Setelah kita memahami penjelasan gaya listrik beserta persamaan yang ada dalam materi ini.

Untuk menguji pemahaman kita mari kita selesaikan beberapa soal dibawah ini.

Baca juga Termodinamika.

Contoh Soal Gaya Listrik

1. Tiga buah muatan disusun seperti pada gambar di bawah iniBerapa besar gaya coloumb yang dialami muatan B?

2. Sebuah catu daya dengan GGL 10V. Jika kedua kutub catu daya tersebut dihubungkan dengan kawat yang tidak berhambatan dan arus yang ditimbulkan sebesar 5A. Berapa hambatan dalam catu daya tersebut? Berapa tegangan jepit jika rangkaian tersebut dihubungkan pada hambatan luar R = 3 ohm?

Mungkin cukup sekian pembahasan gaya listrik ini. Baca juga Momentum dan Impuls.

Semoga bermanfaat