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
Q = bermuatan positif q = bermuatan negatif |
|
Q = bermuatan positif q = bermuatan positif |
|
Q = bermuatan negatif q = bermuatan positif |
|
Q = bermuatan negatif q = bermuatan negatif |
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
bobby says
tlng jlskan soal ini kak.
ada dua buah muatan terpisah sejauh 10 cm muatannya -25 (mikro coulomb) dan 50 (mikro coulomb) tentukan:
arah dan besar medan magnetnya.pd jrk 2,0cm dari muatan negatif. lalu jika elektron di tempatkan di titik p berapa kah percepatan elektron saat di titik P (besar dan arah)
tlng kak..
eka says
agar ke dua titik sama dengan 2E berapakah jarak titik tersebut terhadap muatan listrik??
dwi savira aprilianti says
kak kalo soal ini kayak mana caranya :
sebuah bola dengan muatan sebesar -6×10-7C diletakkan didalam medan listrik sebesar 1,2×106 N/C. berapa besar gaya yg dialami akibat medan listrik ?
makasih 🙂
Lili says
Maaf, yang resultan medan listrik yan segaris itu kalo misalnya
Yang Q2 adlh negatif, berarti rumus nya jadi Eb = k(Q1/r^2 – Q2/r^) ???
Soalnya disatu sisi guru saya blm nyocokkin jawaban pr ini, tpi besok ulangan,,, mohon dijawab secepatnya?
rumus hitung says
iya kak bisa seperti itu… 😀
christine indriani says
tolong jelaskan soal ini yaa .
dua muatan sumber masing2 sebesar 2C terletak pada posisi (1:4) meter dan -4C terletak pda posisi (5:1) meter . Hitunglah vektor kuat medan listrik di titik P pada posisi (5:4) meter !
maacih ..
🙂
rumus hitung says
kak cristine coba digambar dulu di diagram cartesius, lalu hitung jarak titik P ke kedua muatan .. (bisa pakai phytagoras) kemudian dimasukkan ke rumus masing-masing kuat medan nanti ketemu mana yang lebih besar dan kemana arahnya…