RumusHitung.Com

Medan Listrik (Fisika SMA) – Setelah kita kemarin membahas tentang apa itu muatan listrik, kali ini kita lanjutkan materi listrik statis tentang medan listrik. Electric field atau medan listrik adalah daerah/ruang/space di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik dari muatan tersebut. Medan listrik didefinisikan sebagai gaya listrik persatuan muatan. Medan listrik digambakan dengan garis-garis listrik yang arahnya  keluar (menjauhi) muatan positif dan masuk (mendekati) muatan negatif. Simak gambar berikut

Lalu seberpa kuatkah sebuah mendan listrik mempengaruhi suatu benda? Semua tergantung pada besarnya muatan sumber dan jarak bend tersebut (muatan uji). Kua medan listrik di rumuskan sebagai besarnya gaya Coulomb untuk setiap satuan muatan. Secara matematis rumus medan listrik

 Keterangan
E = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya coulomb (F)
q = muatan uji (C)

Arah kuat medan listrik yang dialami oleh muatan uji bergantung pada jenis muatan uji dan muatan sumber. Jika positi dan negatif maka akan tarik menarik tapi jika jenis muatannya sama kan tolak menolak. Berikut ilustrasi lengkapnya

 Jika diketahui rumus gaya coulomb antara muatan sumber Q dengan muatan uji q adalah

maka rumus medan listrik menjadi

keterangan
E = kuat mendan litrik (N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak muatan uji dengan muatan sumber (m)

Contoh Soal
1. Sebuah muatan uji +25.10⁵ C diletakkan dalam sbuah medan listrik. Jika gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut adalah 0,5 N. Berapa besar medan listrik pada muatan uji tersebut?

Pembahasan::
Diketahui
F= 0,5 N
q = +25. 10^-5 C

Ditanyakan
E = ….?

Jawab :
E = F/q = 0,5/25. 10^-5= 5 x 10⁴ / 25 = 2000 N/C

2. Jika dua buah titik berjarak 4 meter bermuatan masing-masing +q₁ dan +q₂. Berapa perbandingan antara q₁ dan q₂ jika medan listrik pada titik yang berjarak 1 meter dari q1 bernilai nol

Pembahasan

Karena pada titik A medan listriknya sam dengan nol maka E₁-E₂ = 0, E₁ = E₂. Kita mendapatkan persamaan

Kuat Medan Listrik Oleh Beberapa Muatan

Jika sebuah muatan uji ternyata dipengaruhi oleh beberapa muatan listrik, bagaimana cara menghitung medan listrik total yang dialami oleh muatan uji tersebut? Ada dua kemungkinan, muatan-muatan yang mempengaruhi muatan uji bisa segaris atau membentuk sebuah sudut (tidak segaris)

1. Resultan Medan Litrik yang Segaris

Jika Titik B berada di antra muatan Q₁ dan Q₂ yang terletak segaris. Jadi ada dua medan listik yang timbul masing-masing oleh Q₁ dan Q₂. E₁ adalah kuat medan listrik karena pengaruh muatan Q1 dirumuskan

Sedangkan E₂ adalah medan listrik karena pengaruh muatan Q₂, dirumuskan

Besar kuat medan listrik yang dialami oleh B adalah merupakan resultan vector dari E₁ dan E₂, dirumuskan

Hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan rumus di atas adalah jenis muatan sumber dan muatan uji. Hal tersebut akan menentukan + dan – dari medan listrik yang dialami.

2. Resultan Medan Listrik yang Tidak Segaris

Dari gambar di atas, Titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari muatan Q1 dan Q2, sehingga anatara titik Q1, A, dan Q2 membentuk sebuah sudut apit dengan nilai tertentu. Total kuat medan listrik yang dialami oleh titik A adalah resultan dari vector E1 dan E2. Untuk menentukan besarnya digunakan rumus resultan vektor

Contoh Soal
Titik P berada di antara muatan Q1 = -5.10^-6 C dan Q2 = + 2.10^-6 C yang berajarak 1 meter. Jika jarak P ke muatan Q2 adalah 40 cm, berapa kuat medan listrik yang dialami oleh P? Ayo sobat hitung silahkan dicoba.. :3

6. 10^-5