MEDAN LISTRIK

MEDAN LISTRIK

PengLertian Medan Listrik menunjukkan dua buah benda yang bermuatan listrik positif, A dan B ; diantara dua benda itu terdapat gaya tolak-menolak listrik, F. Seperti halnya gaya gravitasi, gaya ini bekerja pada suatu jarak tertentu dan dialami tanpa adanya persinggungan antara A dan B. Sekarang apabila benda B tersebut diambil, maka titik di mana benda B tersebut berada dikatakan berada dalam medan listrik yang disebabkan benda bermuatan positif A. Jadi suatu titik dikatakan berada dalam medan listrik apabila suatu benda yang bermuatan listrik ditempatkan pada titik tersebut akan mengalami gaya listrik. Titik B berada di dalam daerah medan listrik yang disebabkan oleh benda bermuatan A.

 

                                                                                   

A. Hubungan Medan Listrik Dengan Gaya Coulomb

     Fenomena elektrostatik dapat dijelaskan melalui interaksi gaya Coulomb seperti di atas, yaitu dari sudut pandang pengaruh sebuah muatan listrik terhadap muatan lainnya. Cara lain untuk menjelaskan gejala elektrostatik ini adalah dengan konsep medan. Seringkali, dalam aplikasi medan listrik lebih penting dan lebih mudah diukur. Dengan konsep medan, kita memandang sebuah muatan listrik q sebagai sumber yang memancarkan pengaruh listrik ke segala arah. Pengaruh listrik ini dinamakan medan (field). Medan listrik ini akan mempengaruhi muatan listrik lain q’ yang berada di sekitarnya, sehingga akan tertarik atau tertolak, bergantung dari jenis muatannya. Atau dengan kata lain muatan q’ akan mengalami gaya Coulomb. Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan di mana pengaruh listrik masih berpengaruh pada muatan lain. Medan listrik di suatu titik sejauh r dari muatan q adalah :

Dari persamaan ini kita perhatikan bahwa makin jauh dari muatan listrik, medan listrik makin kecil secara kuadratik, perhatikan gambar 1.8 di bawah. Untuk muatan q positif, medan listrik digambarkan sebagai garis-garis yang keluar dari muatan sumber sebagai Kuat medan magnet berkurang ketika menjauh dari sumber medan listrik

Beberapa catatan penting penting mengenai medan listrik adalah :

1. Persamaan (2) hanya berlaku untuk muatan titik

2. Pusat sistem koordinat ada pada muatan sumber q

3. Satuan yang dipakai adalah dalam sistem MKS

4. Hanya berlaku untuk muatan dalam medium vakum atau udara

 

Contoh :

Hitunglah medan listrik dari sebuah muatan titik dengan besar muatan 4 μC pada radius 1 cm, 2 cm dan 3 cm

Jawab :

Dengan menggunakan persamaan (3), maka kita peroleh kuat medanlistrik pada masing-masing titik :

                                         3 cm

                                                          2 cm

                                                            1 cm

kita lihat dari hasil perhitungan ini bahwa semakin jauh jarak dari sumber medan listrik maka kuat medan listrik semakin kecil. Dari persamaan (3) bisa kita dapatkan hubungan antara gaya Coulomb F dengan medan listrik E :