Gaya elektromagnetik

Artikel ini berisi tentang peranan gaya elektromagentik dalam fisika. Untuk rumus yang mengatur gaya elektromagnetik, lihat hukum gaya Lorentz. Untuk aspek lain elektromagnetisme, lihat elektromagnetisme.

Dalam fisika, gaya elektromagnetik adalah gaya yang diakibatkan oleh medan elektromagnetik terhadap partikel-partikel yang bermuatan listrik. Gaya elektromagnetik menjaga elektron-elektron dan proton-proton tetap bersama dalam suatu atom. Pada akhirnya, gaya ini pun menjaga atom-atom tetap bersama dalam suatu molekul. Gaya elektromagnetik bekerja via pertukaran partikel penghantar yang disebut foton dan foton virtual. Pertukaran partikel-partikel penghantar antara dua benda ini menciptakan gaya perseptual yang bukan hanya mendorong ataupun menarik partikel dari satu sama lainnya, melainkan pertukaran ini juga mengubah karakter partikel yang saling bertukar partikel penghantar.

Sejarah

Pada awalnya, listrik dan magnetisme dianggap sebagai dua gaya yang berbeda. Pandangan ini berubah setelah publikasi James Clerk Maxwell tahun 1873, Treatise on Electricity and Magnetism, yang menunjukkan bahwa interaksi antara muatan positif dan negatif diatur oleh satu gaya tunggal. Terdapat empat efek yang dihasilkan dari interaksi ini:

Muatan listrik menarik ataupun menolak satu sama lainnya dengan suatu gaya yang berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak antara keduanya; muatan yang berlawan saling menarik, sedangkan yang sama saling menolak.
Kutub magnet menarik ataupun menolak satu sama lainnya dengan cara yang sama dan selalu ada dalam keadaan berpasangan: tiap kutub utara memiliki kutub selatannya.
Arus listrik dalam kawat menciptakan medan magnet yang melingkari sekitar kawat. Arah medan tersebut bergantung pada arah arus.
Suatu arus diinduksi dalam suatu kumparan kawat ketika ia digerakkan mendekati ataupun menjauhi medan magnetik, ataupun suatu magnet digerakkan menuju ataupun menjauhi kumparan tersebut. Arah arus bergantung pada pergerakan tersebut.

Tinjauan

Gaya elektromagnetik adalah salah satu gaya fundamental fisika. Gaya fundamental lainnya meliputi gaya nuklir kuat, gaya nuklir lemah, dan gaya gravitasi, sedangkan gaya-gaya sisanya berasal dari turunan keempat fundamental tersebut.

Gaya elektromagnetik adalah gaya yang praktis bertanggung jawab terhadap semua fenomena-fenomena alam yang kita alami sehari-hari, terkecuali gaya gravitasi. Secara kasar, semua gaya yang melibatkan interaksi antara atom-atom dapat ditilik kembali kepada gaya elektromagnetik yang bekerja pada proton dan elektron yang bermuatan listrik dalam atom. Gaya ini meliputi gaya yang kita alami dalam proses "pendorongan" dan "penarikan" objek-objek sehari-hari, yang berasal dari gaya antarmolekul antara molekul yang satu dengan molekul yang lainnya dalam objek tersebut. Gaya ini juga bertanggung jawab terhadap fenomena-fenomane kimia, yang berasal dari interaksi antar orbital elektron.