Medan Listrik dan Hukum Gauss

A. Medan Listrik

1. Pengertian Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah (ruang) di sekitar benda bermuatan listrik. Arah medan listrik menurut Faraday sama dengan arah gaya yang dialami oleh benda yang bermuatan positif. Medan listrik digambarkan dengan garis-garis gaya listrik yang menjauhi muatan positif dan mendekati muatan negatif.

Source Pic : tanya-tanya.com

2. Kuat Medan Listrik

Besarnya medan listrik yang dialami oleh suatu benda bermuatan listrik disebut kuat medan listrik. Kuat medan listrik yang dialami oleh sebuah muatan adalah :

E = Kuat medan listrik (N/m)

F = Gaya elektrostatis (N)

q = Muatan listrik (C.)

3. Kuat Medan Listrik Oleh Beberapa Muatan Segaris

Jika sebuah benda P terletak sejauh rA dari muatan A (qA) dan sejauh rB dari muatan B (qB), maka kuat medan listrik total di titik P adalah jumlah vector dari kuat medan listrik oleh muatan A dan B.

Kuat medan listrik total di titik P akibat muatan A dan B adalah :

4. Kuat Medan Listrik Oleh Beberapa Muatan Tidak Segaris

Kuat medan listrik total di titik P akibat muatan A dan B adalah :

B. Hukum Gauss

Hukum Gauss di dasarkan pada konsep fluks, yaitu kuantitas yang menyatakan banyaknya medan listrik yang menembus suatu permukaan. Besarnya fluks listrik dirumuskan :

E = kuatan medan listrik (N/C)

A = luas permukaan yang ditembus medan listrik (m)

Dari konsep fluks listrik Gauss menyatakan bahwa : “Jumlah garis gaya yang keluar dari suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu”.

Secara matematis hukum gaus dapat dirumuskan :

Penerapan Hukum Gauss

1. Medan Listrik pada Keping Sejajar

Jika dua keping sejajar yang luasnya sama diberikan muatan sama besar berlawanan jenis, maka antara dua keeping timbul medan listrik dari keeping positif menuju keeping negatif.

Rapat muatan tiap keping adalah sebesar :