e-LKPD HuKum CoulomB

Hendro Budoyo, S.Pd
NIP. 19790928 200312 1 003

PEMERINTAH PROVINSI LAMPUNG

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

SMA NEGERI 1 PUNGGUR
2021

LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD)
FISIKA KELAS XII SEMESTER GANJIL
(Gaya Coulomb)

NAMA : .............................................
KELAS : ..............................................

A. Kompetensi Dasar

3.2 Menganalisis muatan listrik, gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik,
energi potensial listrik serta penerapannya pada berbagai kasus

4.2 Melakukan presentasi hasil percobaan kelistrikan dan manfaatnya dalam kehidupan
sehari-hari

B. Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar

3.2.1 Mengidentifikasi muatan listrik
3.2.2 Mengidentifikasi Listrik statis dan muatan listrik
3.2.3 Memahami Hukum Coulomb
4.2.1 Mempresentasikan hasil percobaan kelistrikan

C. Tujuan Pembelajaran
Selama dan setelah mengikuti proses pembelajaran ini peserta didik diharapkan dapat Memahami
pengertian muatan listrik, Menentukan besarnya gaya listrik pada muatan yang segaris

D. Materi

1. Muatan Listrik
Pengertian muatan listrik adalah muatan dasar yang terdapat pada benda, sehingga
mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Muatan
listrik suatu zat tergantung dari jenis muatan listrik atom-atomnya. Jika atom lebih cenderung
melepaskan elektron, maka zat yang disusunnya lebih cenderung bermuatan positif. Sebaliknya,
jika atom benda lebih cenderung menangkap elektron, maka zat yang disusunnya cenderung
bermuatan negatif. Dengan demikian, muatan listrik sebuah benda sangat tergantung dengan
muatan listrik atom-atom penyusunnya.

Suatu benda dapat bermuatan listrik dengan dua cara, sebagai berikut: Menggosok
Muatan listrik pada sebuah benda dipengaruhi oleh muatan listrik atom-atom penyusunnya. Ada
atom yang cenderung melepas elektron, tetapi ada juga atom yang cenderung mengikat elektron.
Jika dua benda tersusun dari atom yang memiliki perbedaan sifat tersebut saling digosokkan,
maka interaksi itu akan lebih mudah membuat benda bermuatan listrik. Dengan cara menggosok
terdapat dua benda, yaitu: Menggosok penggaris plastik dengan kain wol, sehingga penggaris
memiliki muatan listrik negatif. Menggosok kaca dengan kain kain sutera, sehingga kaca
menjadi bermuatan listrik jenis positif.

Beberapa sifat muatan listrik, di antaranya: Interaksi antara benda-benda yang bermuatan
listrik, sifatnya: Muatan sejenis tolak-menolak Muatan tidak sejenis tarik-menarik Muatan listrik
ada dua jenis, yaitu Muatan positif Muatan negatif

2. Gaya Coulomb
Hukum Coulomb ditemukan oleh ahli fisika
asal Prancis yang bernama Charles Augustin
de Coulomb. Coulomb melakukan penelitan
mengenai gaya yang ditimbulkan oleh dua
benda yang diberi muatan listrik dan
dipisahkan oleh jarak tertentu.

Hukum Coulomb pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis
akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik.

Rumus Hukum Coulomb

]]
Lalu, mungkin di antara kamu ada yang bertanya, bagaimana dengan gaya yang dihasilkan oleh
masing-masing muatan? Dalam kasus di atas, berarti nilai F12 dan F21. Menurut Hukum
Coulomb, gaya yang dihasilkan oleh interaksi dua muatan tersebut akan bernilai sama (F12 =
F21). Besar gaya Coulomb antar dua muatan listrik dapat ditentukan menggunakan rumus berikut
ini:

Nah, gaya Coulomb dipengaruhi oleh konstanta Coulomb (k) yang nilainya bergantung
dengan permitivitas medium. Kalau kedua muatannya itu berada dalam medium udara, maka
nilai konstanta Coulomb-nya adalah k≈ 9×109N⋅m2/C2.

Contoh Soal

1. Dua muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini.
Muatan di A adalah +8 mikro Coulomb dan muatan
di B adalah -5 mikro Coulomb. Besar gaya listrik yang
bekerja pada kedua muatan adalah… (k = 9 x 109 Nm2C−2,
1 mikro Coulomb = 10−6 C)
Pembahasan
Diketahui :

Ditanya : F …..?
Jawab :
Rumus hukum Coulomb :

Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan :

2. Muatan listrik P = +10 mikro Coulomb dan muatan
listrik Q = +20 mikro Coulomb terpisah seperti pada
gambar. Besar gaya Coulomb yang bekerja pada
kedua muatan adalah…
Pembahasan
Diketahui :

Ditanya : F …..?
Jawab :

Besar gaya Coulomb yang bekerja pada kedua muatan adalah 125 Newton

3. Dua buah titik A dan B berjarak 3 meter, masing-masing bermuatan listrik +4 x 10-4 C
dan -1 x 10-4 C. Titik C terletak di antara A dan B, berjarak 2 meter dari A dan bemuatan
listrik +3 x 10-5 C. hitung besar gaya elektrostatis pada muatan di C!
Pembahasan:
Diketahui:
qA = +4 x 10-4 C
qB = -1 x 10-4 C
qC = +3 x 10-5 C
rCA = 2 m
rBA = 3m
Ditanya: FC ?
Jawab:

Muatan qC ditolak qA ke kanan karena kedua muatan sejenis tetapi ditarik ke
kanan oleh muatan qB karena berlawanan jenis. Jadi gaya elektrostatis FC adalah:

Jadi, besar gaya Coulomb di titik C adalah 54 N ke arah kanan.
4. Tiga partikel bermuatan listrik masing-masing berada dalam posisi satu garis lurus seperti

gambar di bawah. Gaya Coulomb yang terjadi pada muatan Q3(4 μC) akibat interaksi
dengan. muatan Q1(8 μC) dan Q2(−3 μC) adalah..

Jawab:
Kita tentukan dulu masing-masing gaya Coulomb di Q3 akibat pengaruh muatan
Q1 (F31) dan akibat pengaruh muatan Q2 (F32) dengan arah seperti gambar di
bawah ini.

Jangan lupa, masing-masing satuan muatan harus di rubah dalam Sistem Internasional

(1 μC=10−6C).

Karena masing-masing gaya F31 dan F32 berada dalam satu sumbu (segaris), maka untuk
mencari resultan cukup kita gunakan prinsip penjumlahan dengan arah ke kanan kita beri
tanda (+) dan arah ke kiri bertanda (-).
F3=−F32+F31
F3=−2,7+1,2
F3=−1,5 N
Jadi besar gaya Coulomb pada muatan Q3 adalah sebesar 1,5 N dengan arah ke kiri
(karena bertanda negatif).

E. Percobaan

Tujuan : peserta didik dapat menjelaskan gejala listrik statis
a. Alat dan Bahan

1.Mistar plastic/mika 2 buah
2.Potongan kertas di buat kecil-kecil

b. Langkah Kerja
1.Dekatkan mistar plastik/mika pada potongan kertas. Amati apa yang terjadi
2.Dekatkan mistar plastik /mika pada mistar plastik/mika yang lain. Amati apa yang
terjadi.
3.Dekatkan mistar plastik/mika pada tembok. Amati apa yang terjadi.
4.Gosokkan mistar plastik/mika pada rambut yang kering.
5.Ulangi langkah 1 –3. Amati apa yang terjadi. (Catatan : dalam mengulangi langkah 2,
kedua mistar plastik/mika digosok)
6.Catat hasil pengamatan kemudian lengkapi pertanyaan berikut !

c. Hasil Pengamatan
1. Apakah ada perbedaan antara mistar plastic yang belum digosok dengan setelah digosok

dengan rambut ketika di dekatkan dengan ketiga benda tersebut
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
2.Apa yang terjadi ketika mistar palstik yang sudah digosok didekatkan pada potongan

kertas kecil. jelaskan!
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................

3.Apa yang terjadi ketika mistar plastikyang sudah digosok didekatkan pada mistar palstik

lain yang juga digosok. Jelaskan!

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………..

4.Apa yang terjadi ketika mistar plastikyang sudah digosok didekatkan pada tembok.

Jelaskan!.

........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................

d. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan. Bagaimana kesimpulan yang bisa diambil?

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

F. Soal Latihan

1. Perhatikan gambar !

Tiga muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar! Muatan A = -5 mikro Coulomb,
muatan B = +10 mikro Coulomb dan muatan C = -12 mikro Coulomb. Besar dan arah
gaya listrik pada muatan B adalah…
2. Muatan listrik +Q1 = 10 mikro Coulomb, +Q2 = 50 mikro Coulomb dan Q3 terpisah
seperti pada gambar. Agar gaya listrik yang bekerja di muatan Q2 = nol maka muatan
Q3 adalah…

3. Tiga partikel bermuatan listrik masing-masing Q1(8 μC), Q2(−3 μC),
dan Q3(−4 μC) berada dalam posisi seperti gambar di bawah. Gaya Coulomb yang terjadi
pada muatan Q2 adalah...

“Selamat Belajar, Salam Fisika Asik”