Jawaban:

Dalam hal ini, kita dapat menggunakan hukum Coulomb untuk menghitung gaya listrik yang bekerja pada tetesan air berpautan di daerah antara awan dan tanah, yaitu:

F = k x (q1 x q2) / d^2

dengan:

F = gaya listrik (dalam newton)

k = konstanta Coulomb (kira-kira 9 x 10^9 Nm^2/C^2)

q1 dan q2 = muatan pada objek 1 dan objek 2 (dalam coulomb)

d = jarak antara objek 1 dan objek 2 (dalam meter)

Dalam kasus ini, muatan pada tetesan air adalah q2 = 4.0 x 10^-12 C, jarak antara awan dan tanah adalah d = 500 m, dan beda potensial antara awan dan tanah adalah V = 200 MV = 200 x 10^6 V. Dalam hal ini, perlu diketahui bahwa beda potensial antara dua titik adalah sama dengan luas wilayah antara kedua titik itu dalam medan listrik, yang diukur dalam volt per meter (V/m). Oleh karena itu, beda potensial V dapat diubah menjadi medan listrik E dengan rumus:

E = V / d

E = 200 x 10^6 V / 500 m

E = 400000 V/m

Selanjutnya, kita dapat menghitung gaya listrik pada tetesan air:

F = k x (q1 x q2) / d^2

= 9 x 10^9 Nm^2/C^2 x (q1 x 4.0 x 10^-12 C) / (500 m)^2

= 72 x 10^-3 N

Jadi, gaya listrik pada tetesan air adalah sekitar 0.072 mN (mili newton).