Pengertian Muatan Listrik: Lambang, Simbol dan Jenisnya

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian Muatan Listrik: Lambang, Simbol dan Jenisnya. Listrik menjadi salah satu kebutuhan pokok manusia di era modern seperti saat ini. Tanpa listrik, pasti berbagai aktivitas akan terganggu. Di balik manfaat besar listrik, tahukah kalian bahwa ada partikel bermuatan tertentu yang bertanggung jawab atas keberadaan listrik?

Partikel tersebut dikenal sebagai muatan listrik. Dalam penghantar listrik, muatan-muatan ini akan bergerak. Gerakan muatan listrik ini akan menghasilkan aliran listrik yang dapat dimanfaatkan untuk mengisi daya ponsel, menyalakan lampu, menghidupkan AC, dan berbagai keperluan lainnya.

Lalu, apa sebenarnya yang dimaksud dengan muatan listrik? Daripada bertanya-tanya, mari kita simak penjelasannya secara lebih mendalam.apnya!

Pengertian Muatan Listrik

Menurut konsep fisika, definisi muatan listrik merujuk pada karakteristik mendasar materi (partikel subatom) yang menyebabkannya berinteraksi secara gaya ketika ditempatkan dalam medan listrik dan medan magnet. Kombinasi dari medan listrik dan medan magnet ini dikenal sebagai medan elektromagnetik.

Muatan listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Proton dan neutron terdapat di inti atom, sementara elektron berlokasi di sekitar inti.

Secara umum, istilah “muatan listrik” digunakan untuk menggambarkan gabungan neutron dan proton dalam atom. Kedua komponen ini bersatu di satu titik dan membentuk suatu entitas baru yang disebut muatan listrik.

Benda dengan muatan listrik berbeda akan saling tarik-menarik, sementara benda-benda yang memiliki muatan listrik yang sama akan saling tolak-menolak.

Penemu Muatan Listrik

Pengungkapan ini awalnya diperkenalkan oleh Benjamin Franklin, seorang ilmuwan dan negarawan Amerika Serikat. Ia melaksanakan eksperimen dengan menggunakan batang karet yang digosok-gosokan pada bulu domba. Setelahnya, batang karet tersebut didekatkan ke batang kaca, dan keduanya saling tarik-menarik. Pada saat itu, simpulan yang ditarik adalah bahwa batang karet yang digosok pada bulu domba ternyata mengandung muatan listrik di dalamnya.

Eksperimen sederhana yang dilakukan oleh ilmuwan ini menjadi dasar bagi pengembangan pengetahuan tentang listrik. Dari kegiatan tersebut, Franklin juga menyimpulkan bahwa saat benda-benda digosokkan bersama, tidak ada penciptaan energi listrik yang baru, melainkan hanya perpindahan muatan listrik.

Simbol Muatan Listrik

Di lingkup internasional, muatan listrik diwakili oleh simbol Q dengan satuan Internasional coulomb (C). Simbol ini berlaku universal untuk semua jenis muatan listrik, baik positif maupun negatif. Penggunaan simbol Q dan satuan coulomb ini memiliki tujuan untuk mempermudah penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan dalam konteks elektron, proton, dan atom. Dengan demikian, tercipta keseragaman dalam membaca dan menginterpretasikan proses serta hasil penelitian.

Jenis Jenis Muatan Listrik

Dari catatan sejarah tentang penemuan konsep muatan listrik yang dilakukan oleh Benjamin Franklin, ditemukan bahwa muatan listrik terbagi menjadi dua tipe, yaitu elektron dan proton. Seiring perkembangannya, dipahami bahwa muatan listrik yang ada pada suatu objek bergantung pada jenis muatan listrik yang terdapat dalam atom-atomnya. Jenis-jenis muatan listrik tersebut adalah:

1. Proton atau muatan listrik positif.

Untuk mengidentifikasi jenis muatan listrik positif pada suatu objek, dapat dilakukan dengan memperhatikan langkah-langkah berikut:

Apabila atom suatu zat cenderung melepaskan elektron, maka zat tersebut memiliki muatan listrik positif.
Sebuah objek memiliki jumlah elektron yang lebih sedikit.
Jika sebuah atom dalam objek memiliki jumlah proton yang lebih banyak.

2. Elektron atau muatan listrik negatif.

Menentukan muatan listrik atom pada suatu objek yang memiliki jumlah elektron lebih banyak dapat diperoleh dengan cara-cara berikut:

Jika atom dalam objek cenderung menangkap elektron, maka objek tersebut memiliki jenis muatan listrik negatif.
Objek tersebut memiliki jumlah elektron yang lebih banyak.
Jumlah proton atau muatan listrik positif dalam atom objek tersebut lebih sedikit.
Tanda-tanda ini bisa teramati saat dua benda bermuatan listrik didekatkan. Jika keduanya saling tertarik, maka jenis muatan listriknya berbeda. Namun, jika keduanya saling tolak, maka muatan listrik pada kedua benda tersebut sama. Selain itu, sebuah atom dalam objek dapat dianggap netral jika jumlah proton dan elektron yang dimilikinya sama.

Ciri Ciri Muatan Listrik

Penggunaan listrik yang umum ditemui dapat menunjukkan tkalian-tkalian muatan listrik yang mudah dikenali. Ini disebabkan oleh fakta bahwa instalasi peralatan elektronik pada muatan listrik yang salah bisa mengakibatkan korsleting listrik. Untuk mendalami pemahaman tentang konsep muatan listrik, berikut adalah beberapa ciri yang dapat diidentifikasi:

1. Terdiri dari Dua Jenis

Ciri yang pertama dan umumnya dikenal adalah bahwa muatan listrik terdiri dari dua jenis, yaitu positif dan negatif. Kedua jenis ini dapat berpindah dari suatu objek ke objek lain melalui berbagai metode. Sebagai bukti, percobaan umum yang sering dilakukan adalah menggosokkan dua benda. Cara lainnya adalah dengan mendekatkan objek yang bermuatan listrik pada objek yang netral.

2. Bersifat Kekal

Muatan listrik dalam sebuah objek mengikuti prinsip kekekalan muatan, karena muatan listrik tidak dapat diciptakan atau dihilangkan. Interaksi yang terjadi ketika dua benda digosok hanya melibatkan perpindahan muatan listrik antara keduanya.

3. Dapat Saling Tarik atau Saling Tolak

Mendekatkan muatan listrik pada objek netral akan menghasilkan interaksi antara keduanya. Seperti yang telah dipahami, jika kedua objek saling tertarik, ini menunjukkan bahwa keduanya memiliki muatan listrik yang berbeda. Sebaliknya, jika keduanya saling tolak, hal ini menunjukkan bahwa keduanya memiliki muatan listrik yang sama.

4. Sebuah Besaran Fisika

Dengan adanya rumus dan satuan internasional yang telah ditetapkan, muatan listrik menjadi sebuah besaran fisika yang dapat dihitung. Hal ini memungkinkan perhitungan nilai muatan listrik. Sebagai contoh, muatan proton memiliki nilai 1.602 x 10^-19 dan elektron memiliki nilai yang sama, yaitu -1.602 x 10^-19.

Untuk menghitung muatan listrik suatu objek, dapat menggunakan rumus F = (k(q1.q2))/r^2. Rumus ini menerapkan konsep besaran pada dua objek yang berinteraksi, baik menarik maupun menolak, yang berkaitan sebanding dengan nilai muatan dan terbalik berbanding dengan jarak keduanya.

Rumus Muatan Listrik

Pada dasarnya, rumus yang digunakan untuk menghitung muatan listrik pada suatu objek berasal dari rumus hukum Coulomb. Hukum ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Charles Augustin de Coulomb. Melalui penelitiannya, Coulomb menemukan hubungan yang mengaitkan gaya listrik dengan besarnya muatan dan jarak antara kedua muatan.

Karena itu, prinsip yang ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb dikenal sebagai “hukum Coulomb,” yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

“Gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua muatan sebanding dengan besarnya muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.”

Dibawah ini adalah rumus dari “hukum Coulomb”.

Informasi:

F = Gaya tolak menolak atau gaya tarik menarik, diukur dalam newton (N)
q1 = Besar muatan pertama, diukur dalam coulomb (C)
q2 = Besar muatan kedua, diukur dalam coulomb (C)
r = Jarak antara dua objek bermuatan, diukur dalam meter (m)
k = Konstanta pembanding dengan nilai 9 x 10^9 Nm²/C²

Baca Juga :

Penutup

Sebagai penutup, pengertian muatan listrik merupakan konsep dasar dalam ilmu fisika yang merujuk pada sifat benda menghasilkan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak terhadap benda lainnya. Muatan listrik terbagi menjadi dua tipe, yaitu positif dan negatif.

Pemahaman terhadap muatan listrik penting dalam berbagai aplikasi, mulai dari teknologi sehari-hari hingga riset-riset canggih di bidang sains. Semakin kita menggali konsep ini, semakin kita menyadari betapa luar biasanya fenomena alam yang mengelilingi kita.

Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang Pengertian Muatan Listrik: Lambang, Simbol dan Jenisnya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah memabaca artikel kami.