Dalam memahami konsep ini, kita perlu merujuk pada hukum Coulomb yang menjelaskan interaksi antara dua muatan listrik. Hukum ini menyatakan bahwa gaya antara dua muatan listrik adalah sebanding dengan produk muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka.
Simbol matematik dari hukum Coulomb ini adalah:
Dimana,
- F adalah gaya listrik antara dua muatan (dalam Newton)
- k adalah konstanta Coulomb (dalam N.m²/C²)
- q1 dan q2 adalah nilai muatan (dalam Coulomb)
- r adalah jarak antara dua muatan (dalam meter)
- ^ adalah simbol untuk “kuadrat”
Dalam soal yang diberikan, disebutkan bahwa gaya listrik yang dihasilkan ketika jarak kedua muatan adalah r meter adalah x Newton.
Jika jarak antara dua muatan diubah menjadi 1/2 r, maka berdasarkan hukum Coulomb, kita bisa menulis persamaan lagi, tetapi kali ini untuk gaya listrik baru (F’) dan jarak baru (r’):
F’ = k.(q1.q2) / (r/2)²
Ketika r menjadi 1/2 r, kuadrat jarak menjadi 1/4 r². Akan tetapi, sebagai pembagi dalam persamaan, ini membuat keseluruhan nilai menjadi 4 kali lipat. Jadi, jika jarak dua muatan dihalve, gaya listrik antara mereka akan meningkat 4 kali, menjadikan gaya listrik menjadi 4x Newton.
Jadi, jika jarak antara dua muatan diubah menjadi 1/2 r meter, gaya listrik yang terjadi akan menjadi 4x Newton.
