Medan Listrik
Gaya antara dua buah partikel bermuatan yang dipisahkan suatu jarak tertentu tanpa kontak antara keduanya disebut action at adistance. Cara pandang lain dalam melihat gaya listrik yaitu dengan menggunakan konsep medan. Medan adalah ruang di sekitar benda yang setiap titik dalam ruang tersebut akan terpenagruh oleh gaya yang ditimbulkan oleh benda. Medan listrik adalah besaran vektor yang arahnya pada suatu titik tertentu didefinisikan oleh Michael Faraday sebagai arah gaya yang dialami oleh suatu benda bermuatan positif. Medan listrik dapat digambarkan dengan garis-garis gaya listrik yang menjauhi (keluar dari) muatan positif dan mendekati (masuk ke) muatan negatif.
Kerapatan garis-garis gaya lsitrik menggambarkan besarnya kuat medan listrik. Apabila dalam suatu ruang terdapat dua buah benda bermuatan lsitrik yang sama besar, garis-garis gaya listriknya dapat digambarkan sebagai berikut.
Di sekitar muatan sumber q terdapat medan listrik sehingga muatan lain q’ yang diletakkan dalam pengaruh medan listrik ini mendapat gaya Coulomb. Gaya Coulomb yang dialami oleh partikel bermuatan bergantung pada muatan partikel dan muatan sumber q. Oleh karena itu, untuk mengetahui efek medan listrik dari muatan sumber q, kita meletakkan suatu muatan lain q’ sebagai muatan uji dalam ruang di sekitar medan listrik tersebut. Kuat medan listri (E) didefinisikan sebagai hasil bagi gaya Coulomb yang bekerja pada muatan uji dengan besar muatan uji tersebut (q2) Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
dengan: E = kuat medan listrik yang dihasilkan oleh muatan sumber (N/C atau NC-1) F = gaya Coulomb (N) q’ = muatan uji ( C )
CONTOH
1. Titik P berjarak 30 cm dari sebuah muatan titik yang besarnya Q = 25 μC. a. Hitung besar dan arah medan listrik di titik P. b. Berapa gaya yang dialami muatan q = 2 μC yang dilepaskan dari titik P?
Jawab
CONTOH
2. Dua buah muatan listrik masing-masing Q1 = 20 p C dan Q2 = -45 u C terpisah pada jarak 50 cm satu sama lain. Tentukan besar dan arah medan listrik di titik P jika: a. titik P tersebut berada pada garis hubung kedua muatan sejauh 20 cm dari (atau 30 cm dari Q,), dan b. titik P berada pada jarak 40 cm dari Q1, dan 30 cm dari Q2
Jawab a. besar dan arah medan listrik di titik P
Jawab b. besar dan arah medan listrik di titik P
