Medan Listrik, Fluks Medan Listrik, Hukum Gauss, Dipol Listrik di ruang Bermedan Listrik

Oktober 16, 2019

Apa itu Medan Listrik, Fluks Medan Listrik, Hukum Gauss, Dipol Listrik di ruang Bermedan Listrik

Gambar dari materibelajar.co.id

1. Medan listrik

Medan listrik adalah daerah di sekitar benda yang bermuatan listrik, atau dengan kata lain medan listrik adalah jika terdapat gaya listrik yang mempengaruhi partikel bermuatan di suatu tempat. Listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.

Dikatakan medan listrik apabila terdapat muatan di dalam nya. Medan listrik terjadi apabila efek yang ditimbulkan suatu muatan yaitu muatan positif (proton) atau ion, muatan negatif (elektron) di ruangan disekitar suatu muatan sumber dimana muatan listrik lainnya didalam ruangan ini mengalami gaya coulomb atau gaya listrik ( gaya tarik menarik atau tolak menolak). Medan listrik memiliki satuan N/C atau dibaca Newton/coulomb. Konsep medan listrik dikembangkan oleh ilmuwan Inggris Michael Faraday (1791-1867).

Medan listrik antara muatan negatif dan positif terjadi sangat besar karena adanya kerapatan garis-garis gaya listrik. Jadi semakin banyak garis-garis gaya listrik di suatu tempat makin besar pula medan listriknya

Medan listrik termasuk besaran vector, karena memiliki nilai dan arah. Nilai medan listrik biasanya disebut sebagai kuat medan listrik sedangkan arah nya dinyatakan sebagai berikut:

Arah medan listrik:

a b c d

Arah medan listrik

a a . Meninggalkan muatan positif (+)

b b . Meninggalkan muatan negatif (-)

Muatan

a c . Sejenis (tolak menolak)

b d . Berbeda jenis (tarik menarik)

2, Kuat medan listrik

Besar kecilnya pengaruh kelistrikan dari suatu muatan listrik dinyatakan dengan kuat medan listrik. Kuat medan listrik di suatu titik adalah besaran yang menyatakan gaya coulomb persatuan muatan di titik tersebut.

Persamaan kuat medan listrik

Keterangan :
E = kuat medan listrik
F = gaya listrik
q = besar muatan uji

Maka rumus kuat medan (E) menjadi:

Keterangan :
Q = muatan listrik
r = jarak antara muatan listrik dan muatan uji
(baca : epsilon nol) = permitivitas ruang hampa = 8,854 x 10^-12 C²/N.m²
k = konstanta Coulomb = 9 x 10⁹ N.m²/C²

3. Fluks listrik

Kata fluks berasal dari kata bahasa latin, fluere, yang artinya mengalir. Secara harafiah, fluks listrik dapat diartikan sebagai aliran medan listrik. fluks listrik merupakan garis-garis medan listrik yang melewati suatu luas permukaan tertentu.

Fluks Listrik merupakan hasil kali antara kuat medan listrik E dengan luas bidang A yang tegak lurus dengan medan listrik tersebut dinamakan fluks listrik Φ.

Persamaan fluks medan listrik:

^{Φ = E . A}

keterangan :

Φ = fluks listrik (N m²/C)

E = medan listrik

A = luasan (m²)

Apabila garis-garis medan listrik yang menembus suatu bidang memiliki sudut maka rumus fluks listriknya adalah sebagai berikut :

keterangan:

4. Hukum gauss

Hukum Gauss adalah hukum yang menentukan besarnya sebuah fluks listrik yang melalui sebuah bidang. Hukum gauss menyatakan bahwa besar dari fluks listrik yang melalui sebuah bidang akan berbanding lurus dengan kuat medan listrik yang menembus bidang, berbanding lurus dengan area bidang dan berbanding lurus dengan cosinus sudut yang dibentuk fluks listrik terhadap garis normal.

Hukum ini dirumuskan oleh Carl Friedrich Gauss (1777-1855).

Hukum Gauss berbunyi "bahwa fluks listrik total yang melalui sembarang permukaan tertutup (sebuah permukaan yang mencakup volume tertentu) sebanding dengan muatan lisfiik (netto) total di dalam permukaan itu" .

Hukum Gauss dapat digunakan untuk menghitung medan listrik dari sistem yang mempunyai kesimetrian yang tinggi (misalnya simetri bola, silinder, atau kotak).

Persamaan hukum gauss: