Medan Listrik

2. Medan Listrik
a. Pengertian medan listrik
Medan listrik didefinisikan sebagai ruang disekitar suatu muatan sumber dimana muatan listrik lainnya dalam ruang ini mengalami gaya coulomb atau gaya listrik ( gaya tarik menarik atau tolak menolak ). Pada gambar 2.1 ditunjukan bahwa diruang sekitar sumber yang bermuatan dihasilkan medan listrik.
Benda bermuatan yang dihasilkan medan listrik kita namakan muatan sumber. Muatan lain yang kita taruh dalam medan listrik muatan sumber dinamakan muatan uji. Kuat medan listrik padda lokasi dimana muatan uji berada kita definisikan sebagai besar gaya coulomb ( gaya listrik ) yang bekerja pada muatan uji dibagi dengan besar muatan uji itu sendiri

E = F/qo




atau



dimana
E = kuat medan listrik ( N/m)
K = Konstan ( K = 9 x 10-9)

q = muatan ( coulomb)
R = jarak antara muatan ( m )

beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk menggambar vektor kuat medan listrik pada suatu titik adalah

1. Vektor E menjauhi muatan sumber positif dan mendekati muatan sumber negatif
2. Vektor E memiliki garis kerja sepanjang garis hubung antara muatan sumber dengan titik yang akan dilukiskan vektor kuat medannya

Mengingat kuat medan listrik merupakan besaran vektor yang bergantung pada posisi, baik besar maupun arah kuat medan listrik tentu berubah-ubah posisinya, untuk memudahkannya, micheal faraday menggambarkan arah dan besar medan listrik ini dalam bentuk garis-garis berarah yang disebut Garis-garis gaya atau garis- garis medan lsitrik.


ada beberapa hal yang berkaitan dengan garis-garis gaya :

1. Garis-garis gaya listrik tidak pernah berpotongan
2. garis-garis gaya selalu mengarah radial keluar menjauhi muatan positif dan radial masuk atau mendekati muatan negatif
3. tempat dimana garis-garis medan listrik rapat menyatakan tempat medan listriknya kuat, sedangkan tempat dimana garis-garis gaya renggang menyatakan tempat yang medan listriknya lemah

Gambar 2.1 garis-garis medan
listrik untuk dua muatan

Misalkan terdapat beberapa muatan titik q1, q2, ...qn yang tersebar dibeberapa tempat . suatu titik p akan memiliki vektor posisi yang berbeda -beda jika diukur dari masing-masing muatan titik itu. Oleh karena itu, besarnya kuat medan total di titik p merupakan jumlah vektor dari masing-masing medan listrik
Ep = E1 + E2 + E3 + ...................+ En

3. Hukum Gaus
Bagian ini membahas tentang suatu teknis sederhana untuk menentukan kuat medan listrik bagi distribusi muatan kontinu yang dikembangkan oleh Karl friendrich Gauss .
untuk memahami hukum Gauss ,kita harus mengetahui terlebih dahulu tentang Fluks Listrik. Banyaknya garis-garis gaya yang menembus suatu bidang disebut fluks Listrik.

Φ = E . A cos θ

Dimana :
Φ = Fluks listrik ( weber)
E = Kuat medan listrik ( N/C)
A = Luas Bidang ( m

-2)