Apakah kalian pernah mendengar tentang medan listrik? Apa sih yang dimaksud dengan medan listrik itu sendiri? Nah, kali ini saya akan menjelaskan tentang apa itu medan listrik, fluks medan listrik, hokum gauss, serta dipol listrik di ruang bermedan listrik.
= Permifitas suara
A. Medan Listrik
1. Pengertian Medan Listrik
Medan listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh adanya muatan listrik, seperti elektron, ion atau proton dalam ruangan yang ada di sekitarnya. Medan listrik memiliki satuan N/C (dibaca Newton/coulomb).
Medan listrik sering kali dipelajari dalam bidang fisika dan bidang terkait dan secara tidak langsung juga di bidang elektronika yang telah memanfaatkan medan listrik ini dalam kawat konduktor (kabel).
Sedangkan pengertian yang lain, medan listrik adalah ruangan di sekitar benda bermuatan listrik, di mana jika suatu benda bermuatan listrik berada di dalam ruangan tersebut akan mendapat gaya listrik (gaya Coulomb).
Medan listrik ini juga termasuk medan vektor, sehingga untuk menyatakan arah medan listrik dinyatakan sama dengan arah gaya yang dialami oleh muatan positif jika berada dalam sembarang tempat di dalam medan tersebut.
Adapun arah medan listrik yang ditimbulkan benda bermuatan positif dinyatakan keluar dari benda, sedangkan arah medan listrik yang ditimbulkan benda bermuatan negatif dinyatakan masuk ke benda.
Untuk menggambarkan medan listrik digunakan garis-garis gaya listrik, yaitu garis lengkung yang dibayangkan sebagai intasan yang ditempuh oleh muatan positif yang bergerak dalam medan listrik Dan Garis gaya listrik tidak mungkin berpotongan, Karena garis gaya listrik merupakan garis khayal yang berawal dari benda bermuatan positif dan akan berakhir di benda yang bermuatan negatif. Gambar berikut ini menggambarkan garis-garis gaya listrik di sekitar benda bermuatan listrik.
1. Sifat Medan Listrik
Skema gaya listrik tidak mudah terpotong.
a. Skema gaya listrik tidak mudah terpotong.
b. Skema gaya listrik sering menuju radial berhenti dari muatan positif dan bertemu menuju muatan negative
c. Bertambah rapat skema gaya listrik pada suatu tempat sehingga medan listrik pada tempat tersebut bertambah kuat dan sebaliknya.
2. Persamaan Kuat Medan Listrik
Kuat medan listrik dinyatakan dengan lambing E. kuat medan listrik dipengaruhi oleh besarnya muatan sumber dan jarak benda (muatan uji). Secara sistematis persamaan kuat medan listrik dinyatakan sebagai berikut.
Keterangan :
E = Kuat arus listrik (N/C)
F = Gaya coloumb (F)
Q = Muatan uji (C)
Dari arah medan listrik yang dialami muatan uji bergantung pada jenis muatan dan muatan sumber.jika positif dan negative bertemu maka akan tarik menarik namun jika jenis muatannya sama maka akan saling tolak menolak. Berikut ilustrasi selengkapnya
Apabila diketahui persamaan gaya coloumb antara muatan sumber Q dan muatan uji q sebagai berikut.
Maka persamaan medan listrik menjadi.
Keterangan :
E = Kuat medan listrik (N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = Jarak muatan uji dengan muatan sumber (m)
Apabila muatan uji ternyata dipengaruhi oleh beberapa muatan listrik, kemungkin muatan yang mempengaruhi muatan uji bisa segaris atau membentuk sudut.
· Resultan Medan Listrik yang Segaris
Apabila titik A berada di antara muatan Q1 dan Q2 yang terletak segaris, jadi ada 2 medan listrik yang timbul masing – masing oleh Q1 dan Q2. E1 merupakan kuat medan listrik karena pengaruh muatan Q1, persamaannya sebagai berikut.
E2 merupakan kuat medan listrik karena pengaruh muatan Q2, persamaannya sebagai berikut.
Besar kuat medan listrik yang dialami oleh A merupakan resultan vector dari E1 dan E2. Persamaanya sebagai berikut.
· Resultan medan yang tidak segaris
Dari gambar diatas titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari muatan Q1 dan Q2, sehingga antara titik Q1, A, dan Q2 membentuk sebuah sudut apit dengan nilai tertentu. Kemudian total kuat medan listrik yang dialami oleh titik A adalah resultan dari vector E1 dan E2. Untuk menentukan besarannya digunakan persamaan resultan vector.
B. Fluks Medan Listrik
1. Pengertian Fluks
Dikutip dari gurumuda.net kata fluks berasal dari kata bahasa latin, fluere, yang artinya mengalir. Secara harafiah, fluks listrik dapat diartikan sebagai aliran medan listrik. Kata aliran di sini tidak menunjukkan medan listrik mengalir seperti air mengalir, tetapi menjelaskan adanya medan listrik yang mengarah ke arah tertentu. Jadi fluks listrik merupakan garis-garis medan listrik yang melewati suatu luas permukaan tertentu.
2. Persamaan Fluks
Secara matematis, fluks adalah hasil kali dari antara medan listrik (E), luas permukaan (A), dan cosinus sudut antara garis medan garis listrikdengan garis normal yang tegak lurus permukaannya.
Jika garis – garis medan listrik tegak lurus dengan luas permukaan yang dilewatimya, maka sudut antara garis medan listrik dengan garis normal adalah 0 derajat dimana cos 0 = 1 dengan demikian persamman fluks berubah menjadi.
C. Hukum Gauss
1. Pengertian
Hukum gauss berbunyi “bahwa fluks listrik total yang melalui sembarang tertutup (sebuah permukaan yang mencakup volume tertentu) sebanding dengan muatan lisfiik (netto) total di dalam permukaan itu.
2. Persamaan
Persamaan hokum gauss adalah
Keterangan :
Q = muatan yang dilingkupi oleh permukaan tertutup
= Permifitas suara
Bola isolator bermuatan merata dengan rapat muatan
- Hukum gauss pada bola bermuatan
Didalam bola diperoleh persamaan
Diluar bola diperoleh persamaan
- Hukum gauss pada bidang datar
- Hukum gauss pada garis panjang
Referensi
A. Dipol Listrik
Sebuah dipol listrik adalah sepasang muatan listrik dengan besar yang sama dan tanda yang berlawanan (muatan q dan –q) yang terpisah sejauh d yaitu :
P = qd
Arah vector p adalah dari muatan negative menuju muatan positif
- Gaya pada dipol listrik
Gaya 
pada kedua muatan mempunyai besar qE yang sama tapi arahnya berlawan, sehingga jumlah kedua gaya tersebut sama dengan nol.
pada kedua muatan mempunyai besar qE yang sama tapi arahnya berlawan, sehingga jumlah kedua gaya tersebut sama dengan nol.
- Torsi pada dipol listrik
Torsi dihitung terhadap pusat dipol, jika 
adalah sudut antara medan listrik dan momen dipol maka lengan tuas untuk setiap adalah 
dan kedua torsi merotasi dipol itu dalam arah sama dengan perputaran jam. Maka beasar torsi netto adalah sama dengan dua kali besar torsi individu :
adalah sudut antara medan listrik dan momen dipol maka lengan tuas untuk setiap adalah dan kedua torsi merotasi dipol itu dalam arah sama dengan perputaran jam. Maka beasar torsi netto adalah sama dengan dua kali besar torsi individu :
- Energi potensial dipol listrik
Kerja dW yang dilakukan oleh sebuah torsi selama pergeseran yang sangat kecil diberikan oleh persamaan :
Karena torsi tersebut adalah dalam arah yang semakin berkurang,
sehingga
Referensi
Komentar
Posting Komentar