Kuat Medan Listrik

Medan Listrik

Medan listrik  adalah daerah disekitar muatan listrik yang masih terpengaruh oleh muatan listrik. Medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya listrik dengan arah dari muatan positif menuju muatan negatif.

Contoh garis-garis listrik

Contoh garis-garis listrik

Apabila besar muatan q1 sama dengan muatan q2 jumlah garis gaya listrik yang keluar dari muatan positif sama dengan jumlah garis gaua yang masuk pada muatan negatif.

Kuat Medan Listrik

Kuat medan listrik adalah besarnya gaya Coulomb yang dialami tiap satuan muatan positif pada muatan uji yang serah dengan gaya Coulomb. Muatan uji selalu positif. Kuat medan listrik yang merupakan besaran vektor dinyatakan dengan persamaan berikut.

Kuat medan listrik

dengan

F = gaya Coulomb (N),

q2 = muatan uji (C), dan

E = kuat medan listrik (N/C).

Untuk menentukan arah kuat medan listrik disuatu titik, maka titik tersebut selalu dianggap bermuatan listrik positif.

  • Titik C terletak di antara dua muatan tidak sejenis

Titik C terletak di antara dua muatan tidak sejenis

  • Titik C terletak di antara dua muatan sejenis

•	Titik C terletak di antara dua muatan sejenis

  • Titik C terletak pada salah satu titik sudut segitiga

Titik C terletak pada salah satu titik sudut segitiga

Kuat Medan Listrik pada Bola Konduktor

Apabila sebuah bola konduktor dengan jari-jari R diberimuatan listrik, seluruh muatannya akan terkumpul pada permukaan bola sehingga di dalam bola konduktor tidak ada garis gaya listrik dan di dalam bola konduktor tidak ada garis gaua listrik dan di dalam bola besar kuat listriknya nol.

Kuat Medan Listrik pada Bola Konduktor

  • Kuat medan listrik untuk r < R (di dalam bola)

EA = 0

 

  • Kuat medan listrik untuk r = R (di permukaan bola)

EB = k (q/R2)

  • Kuat medan listrik untuk r > R (di luar bola)

EC = k (q/r2)

Grafik kuat medan listrik terhadap jarak pada bola konduktor adalah sebagai berikut.

Grafik kuat medan listrik terhadap jarak pada bola konduktor

dengan

R = jari-jari bola konduktor,

R = jarak titik A, B, C ke pusat bola, dan

E = kuat medan listrik.

Kuat Medan Listrik pada Keping Sejajar

Apabila dua keping sejajar masing-masing luasnya  A diberi muatan yang sama, tetapi jenisnya berbeda maka garis gaya listrik mengalir dari muatan positif menuju muatan negatif.

Besar rapat muatan pada masing-masing keping sesuai persamaan berikut.

Besar rapat muatan pada masing-masing keping

a = q/A

dengan

q = muatan pada masing-masing keping (C)

A = luas masing-masing keping (m2), dan

a = rapat muatan listrik (C/m2).

Besar kuat medan listrik pada keping sejajar sebagai berikut.

  • Medium hampa udara antara kedua keeping

E = σ/ε0 = q/Aε0

  • Medium bukan udara antara kedua keping

E = σ/ε = q/ εr0

dengan

E0 = permitivitas listrik dalam ruang hampa

ε0 = konstanta dielektrik, dan

E = kuat medan listrik (N/C).

Leave a Comment