Hand Out Fisika 6 (lihat di http:).1. Pengetian Medan Listik. Medan Listik meupakan daeah atau uang disekita benda yang bemuatan listik dimana jika sebuah benda bemuatan lainnya diletakkan pada daeah itu masih mengalami gaya elektostatis. Adanya Medan Listik digambakan oleh Gais Medan Listik (Lines of Foce) yang mempunyai sifat: 1. Gais Medan listik kelua dai muatan positif menuju ke muatan negatif. Gais medan listik antaa dua muatan tidak penah bepotongan 3. Jika medan listik didaeah itu kuat, maka gais medan listiknya apat dan sebaliknya... Kuat Medan Listik atau Intensitas Listik (Electic Intensity). Yaitu Gaya elektostatik yang dialami oleh satu satuan muatan positif yang diletakkan di titik itu setiap satuan muatannya. Didefinisikan sebagai hasil bagi gaya listik yang bekeja pada suatu muatan uji dengan besa muatan uji tesebut. Besanya kuat medan listik (E) di suatu titik yang disebabkan oleh muatan sumbenya adalah: Dimana: E = Kuat medan listik di tempat muatan ( N/C ) F = Gaya listik yang dialami muatan ( N ) ' = Muatan uji ( C ) = muatan sumbe (C) E = The magnitude of a the field at any point, is defined as the uotient obtained when the foce F on a tes chage placed at the point is divided by the uantity of chage on the the test chage. F 1 = k = ' 4π ε Muatan Uji ( ) yaitu suatu muatan yang menghasilkan medan listik yang jauh lebih kecil daipada muatan yang akan dihitung kuat medan listiknya. Muatan uji juga tidak mempengauhi kuat medan muatan yang akan diuku, jadi hanya untuk menentukan efek medan listik dai muatan yang akan diuku. Kuat medan listik meupakan besaan vekto sehingga selalu mempunyai besa dan aah sebagaimana halnya gaya listik. Dalam hal ini : - Jika positif maka F seaah dengan E - Jika negatif maka F belawanan aah dengan E Hal ini juga belaku apabila muatan tesebut poton ataupun elekton yang teletak di dalam suatu medan listik. 0
Hand Out Fisika 7 (lihat di http:) Menggambakan Kuat Medan Listik di Suatu Titik Akibat Suatu Muatan Sumbe Misalkan ada Sebuah Titik P yang bejaak dai suatu muatan sumbe, maka aah kuat medan listik di titik P seaah dengan gaya elektostatis yang dialami oleh sebuah muatan uji yang bemuatan positif yang diletakkan dititik tesebut, dan digambakan sebagai beikut: 1 P E 1 E P (a) (b) Kuat medan listik akibat bebeapa muatan Medan listik adalah gaya listik pesatuan muatan. Kaena gaya listik mengikuti pinsip supeposisi secaa vekto, demikian juga yang tejadi pada medan listik. Hal ini beati kuat medan listik dai bebeapa muatan titik adalah jumlah vekto kuat medan listik dai masing masing muatan titik. Misalkan dua buah muatan listik + 1 dan teletak sepeti telihat dalam gamba Kuat medan listik di P akibat muatan + 1 adalah E 1 yang aahnya menjauhi 1 dan kuat medan listik di P akibat,muatan adalah E yang menuju. Dengan metode penjumlahan vekto, maka kuat medan listik total di titik P ( E p ) adalah : E tot = E1 + E + E 1 E cos α + 1 E α P E 1 - E tot
Hand Out Fisika 8 (lihat di http:).3. Fluks Listik. Apabila tedapat gais-gais gaya dai suatu medan listik homogen yang menembus tegak luus suatu bidang seluas A, maka hasil kali antaa kuat medan listik E dan luas bidang A yang tegak luus dengan medan listik itu disebut dengan fluks listik (φ) Φ = E A cos θ E θ N A dimana Φ = fluks medan listik (N/C m = webe = Wb) E = kuat medan listik (N/C) A = luas bidang yang ditembus listik (m ) θ = sudut antaa vekto E dan gais nomal bidang.4. Hukum Gauss. Jumlah gais medan listik yang menembus suatu pemukaan tetutup sebanding dengan jumlah muatan listik yang dilingkupi oleh pemukaan tetutup. Secaa matematis diumuskan dengan : φ = EA cos θ = in ε 0 Dengan in = muatan yang dilingkupi oleh pemukaan tetutup (C) ε o = pemitivitas uang hampa (8,85 x 10-1 C /Nm )
Hand Out Fisika 9 (lihat di http:) Contoh Soal 4: Sebuah muatan listik sebesa 1,77 x 10-8 C beada di udaa yang mempunyai pemitivitas 8,85 x 10-1 C /Nm. Tentukan jumlah gais gaya listik yang menembus seluuh pemukaan muatan tesebut.5. Medan Listik Antaa Dua Pelat Sejaja. Jika pelat sejaja yang luasnya A dibei muatan listik yang besanya sama tetapi jenisnya belainan maka kuat medan listik homogen (besa dan aahnya sama di setiap titik) hanya ada di antaa dua pelat, di lua elatif jauh lebih kecil sehingga diabaikan. σ = A Banyaknya muatan yang menembus bidang seluas satu satuan luas didefinisikan sebagai apat muatan (σ). σ= apat muatan dengan satuan C/m Menuut Gauss, jumlah gais medan listik yang menembus suatu pemukaan tetutup sebanding dengan jumlah muatan listik yang dilingkupi oleh pemukaan tetutup, jadi: Φ =, ε o Sedangkan Φ = E A cos θ Kaena pada pelat sejaja E tegak luus dengan bidang maka θ = 0 0 sehingga kuat medan listik antaa dua pelat sejaja adalah, E = σ ε o
Hand Out Fisika 10 (lihat di http:).6. Kuat Medan Listik Pada Kondukto Bola Beongga. Jika suatu bola kondukto di bei muatan listik (dengan menambahkan elekton kedalam bola kondukto tesebut) maka elekto di dalam bola akan saling tolak menolak, sehingga elekton begeak sejauh mungkin hingga ke pemukaan bol. Oleh kaena itu muatan listik pada kondukto bola beongga teseba meata pada pemukaan. Dalam hal ini: R Kuat medan di dalam bola = 0 (didalam bola tidak dilewati gais-gais gaya) Kuat medan di pemukaan bola E = k Kuat medan pada titik sejauh x dai pusat bola E = k (x) Dai diagam di samping, dapat kita lihat bahwa besa kuat medan listik dai pusat sampai mendekati pemukaan bola ( < R) adalah nol R E 0 R
Hand Out Fisika 11 (lihat di http:)
Hand Out Fisika 1 (lihat di http:)