Medan Listrik

Nama : Fahrizal

Nim : 1830511035

Pengertian Medan Listrik

Medan listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, seperti elektron, ion, atau proton, dalam ruangan yang ada di sekitarnya. Medan listrik memiliki satuan N/C atau dibaca Newton/coulomb. Medan listrik umumnya dipelajari dalam bidang fisika dan bidang-bidang terkait, dan secara tak langsung juga di bidang elektronika yang telah memanfaatkan medan listrik ini dalam kawat konduktor (kabel).

Definisi Lain Dari Medan Listrik Ialah Suatu Ruangan Di Sekeliling Objek Bermuatan Listrik, Apabila Suatu Benda Bermuatan Listrik Berada Di Dalam Ruangan Tersebut Akan Memiliki Gaya Listrik.

Medan Listrik Tergolong Dari Medan Vektor, Sehingga Untuk Membuktikan Arah Medan Listrik Dijelaskan Sama Dengan Arah Gaya Yang Dialami Oleh Muatan Positif, Apabila Berada Dalam Secara Acak Tempat Di Dalam Medan Tersebut. Arah Medan Listrik Yang Terangkat Oleh Benda Bermuatan Positif Dijelaskan Keluar Dari Benda, Sebaliknya Arah Medan Listrik Yang Terangkat Benda Bermuatan Negatif Dijelaskan Masuk Ke Benda. Untuk Mewujudkan Medan Listrik Diperankan Oleh Garis-Garis Gaya Listrik, Yakni Garis Lengkung Yang Dibayangkan Sebagai Jalan Yang Dibangun Oleh Muatan Positif Yang Didorong Dalam Medan Listrik. Garis Gaya Listrik Tidak Mudah Terpotong, Karena Garis Gaya Listrik Ialah Garis Khayal Yang Berasal Dari Benda Bermuatan Positif Dan Akan Berhenti Di Benda Yang Bermuatan Negatif.

Asal Medan Listrik

    Rumus matematika untuk medan listrik dapat diturunkan melalui Hukum Coulomb, yaitu gaya antara dua titik muatan.

  Menurut persamaan ini, gaya pada salah satu titik muatan berbanding lurus dengan besar

muatannya. Medan listrik didefinisikan sebagai suatu konstan perbandingan antara muatan dan gaya medan listrik bergantung pada posisi. Suatu medan, merupakan sebuah vektor yang bergantung pada vektor lainnya. Medan listrik dapat dianggap sebagai gradien dari potensial listrik. Jika beberapa muatan yang disebarkan menghasiklan potensial listrik, gradien potensial

listrik dapat ditentukan.

Tanda muatan listrik

    

Muatan listrik dapat bernilai negatif, nol (tidak terdapat muatan atau jumlah satuan muatan positif dan negatif sama) dan negatif. Nilai muatan ini akan memengaruhi perhitungan medan listrik dalam hal tandanya, yaitu positif atau negatif (atau nol). Apabila pada setiap titik di sekitar sebuah (atau beberapa) muatan dihitung medan listriknya dan digambarkan vektor-vektornya, akan terlihat garis-garis yang saling berhubungan, yang disebut sebagai garis-garis medan listrik. Tanda muatan menentukan apakah garis-garis medan listrik yang disebabkannya berasal darinya atau menuju darinya. Telah ditentukan (berdasarkan gaya yang dialami oleh muatan uji positif), bahwa

·         muatan positif (+) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah dari padanya menuju keluar,

·         muatan negatif (-) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah menuju masuk padanya.

·         muatan nol ( ) tidak menyebabkan adanya garis-garis medan listrik

Distribusi Medan Listrik

Medan listrik tidak perlu hanya ditimbulkan oleh satu muatan listrik, melainkan dapat pula ditimbulkan oleh lebih dari satu muatan listrik, bahkan oleh distribusi muatan listrik baik yang diskrit maupun kontinu. Contoh-contoh distribusi muatan listrik misalnya:

·         kumpulan titik-titik muatan

·         kawat panjang lurus berhingga dan tak-berhingga

·         lingkaran kawat

·         pelat lebar berhingga atau tak-berhingga

·         cakram tipis dan cincin

·         bentuk-bentuk lain

Kawat panjang lurus

   Kawat panjang lurus merupakan salah satu bentuk distribusi muatan yang menarik karena bila panjangnya diambil tak-hingga, perhitungan muatan di suatu jarak dari kawat dan terletak di tengah-tengah panjangnya, menjadi amat mudah.

Sifat Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah/ ruang di sekitar muatan listrik yang masih dipergunakan oleh gaya listrik. Arah medan listrik yaitu menjauhi sumber positif dan mendekati sumber negatif. Medan listrik dapat digambarkan dengan garis-garis  khayal yang dinamakan garis-garis gaya listrik. 

Sebutkan sifat sifat medan listrik? Berikut ini adalah sifat sifat garis medan listrik 

·         Garis-garis gaya listrik tidak pernah berpotongan.

·         Garis-garis gaya listrik selalu mengarah radial keluar dari muatan positif dan masuk menuju muatan negatif.

·         Semakin rapat garis-garis gaya listrik pada suatu tempat, maka medan listrik pada tempat tersebut semakin kuat dan sebaliknya.

• Garis-garis medan listrik bermula dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif.
• Garis-garis medan listrik digambar, baik itu meninggalkan ataupun menuju muatan.
• Jumlah garis-garis medan listrik yang meninggalkan ataupun menuju muatan sebanding muatan sebanding dengan besarnya muatan.
• Kerapatan garis-garis medan listrik pada setiap titik berbanding lurus dengan besar medan listrik di titik tersebut.
• Pada daerah yang jauh dari suatu sistem muatan, garis-garis medan listrik berjarak sama dan radial seperti layaknya garis medan listrik yang keluar dari suatu muatan tunggal dan sama dengan muatan total dari sistem tersebut.
• Tidak ada garis-garis medan listrik yang saling berpotongan.

Rumus Medan Listrik

Rumus Medan Listrik Dapat Memasuki Melewati Hukum Coulomb Yaitu Gaya Antara Dua Titik Muatan, Berikut Rumusnya Dibawah Ini:

   Menurut Persamaan Tersebut, Gaya Pada Salah Satu Titik Muatan Berlawan Lurus Dengan Besar Muatannya. Medan Listrik Dinyatakan Secara Suatu Konstan Persamaan Antara Muatan Dengan Gaya. Berikut Rumusnya:

    Demikian, Medan Listrik Itu Bersandar Pada Posisinya. Suatu Medan Ialah Sebuah Vektor Yang Bersandar Pada Vektor Yang Lain. Medan Listrik Bisa Di Dapat Menjadi Gradien Dari Potensial Listrik. Apabila Beberapa Muatan Yang Dibagikan Menciptkan Potensial Listrik, Sehingga Gradien Potensial Listrik Bisa Ditetapkan.

Contoh Soal Medan Listrik
  Sebuah Bawaan Uji +15.105 C Diletakkan Dalam Sbuah Medan Listrik. Jika Gaya Yang Bergerak Pada Bawaan Uji Tersebut Adalah 0,6 N. Berapa Besar Medan Listrik Pada Bawaan Uji Tersebut?

Pembahasan:

F = 0.8 N

Q = +15.105 C

Jawaban:

E = F/Q

E = 0.6/15.105 C

E = 6.104 / 15 = 4000 N/C

Rumus pada Medan Listrik dan Hukum Coulomb

Materi yang diulas pda halaman ini meliputi rumus pada medan listrik dan hukum coulomb. Pembahasan juga meliputi cara mencari jarak kedua muatan pada hukum coulomb. Pada bagian akhir pembahasan diberikan contoh soal mencari jarak pada hukum coulomb. Jadi, simak pembahasannya sampai akhir, oke?

Rumus pada hukum coulomb mendefinisikan besarnya gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan. Daerah di sekitar benda bermuatan listrik akan menimbulkan gaya listrik. Gaya listrik yang berada di sekitar benda bermuatan listrik tersebut disebut medan listrik. Rumus pada Medan Listrik dan Hukum Coulomb saling berhubungan, sehingga dijadikan dalam satu pembahasan.

·        Rumus Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah di sekitar suatu benda bermuatan listrik di mana benda bermuatan listrik lain yang berada di ruangannya akan mengalami gaya listrik. Daerah medan listrik ditunjukkan melalui garis-garis anak panah pada gambar berikut.

Hubungan muatan berbeda jenis

Hubungan muatan sejenis:

Besarnya kuat medan magnet listrik dapat diperoleh melalui pesamaan kuat medan listrik yang menunjukkan hubungan antara gaya dan muatan. Persamaan kuat medan listrik juga dapat dinyatakan dalam hubungan muatan dan jarak. Rumus untuk menghitung kuat medan listrik dapat dilihat pada persamaan di bawah.

Rumus Kuat Medan Listrik

 

Atau

 

Keterangan:

     E = kuat medan listrik (N/C)

     F = gaya tarik menarik antar muatan (N)

     q = muatan listrik (C)

     k = konstantan 

Rumus pada Hukum Coulomb

Dengan menggunakan rumus hukum coulomb, kita dapat menentukan cara mencari jarak kedua muatan pada hukum coulomb. cara mencari jarak kedua muatan pada hukum coulomb.

Hukum Coulomb

          Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.

Rumus Hukum Coulomb

 

Keterangan:

     F = gaya coulomb

     k = konstanta gaya Coulomb

     q1 = muatan listrik benda 1

     q2 = muatan listrik benda 2

     r = jarak kedua muatan

Contoh Soal dan Pembahasan

Perhatikan gambar gaya listrik yang terjadi pada bola-bola bermuatan!

Bola konduktor P bermuatan positif. Jika bola P didekatkan bola Q, dan bola P didekatkan bola S, gaya interaksinya berturut-turut adalah ….

A.      tarik-menarik dan tarik-menarik

B.      tarik-menarik dan tolak-menolak

C.      tolak-menolak dan tolak-menolak

D.      tolak-menolak dan tarik-menarik

Pembahasan:

Ingat!!!

Muatan sejenis akan tolak menolak

Muatan berbeda jenis akan tarik – menarik

Bola konduktor P bermuatan (+), maka:

a.      P menarik R R

b.     P menolak T T

c.      R menarik S S

d.     S menolak Q Q

Jadi, jika P didekatkan Q akan tolak-menolak dan P didekatkan S akan tolak-menolak.

Jawaban: C

Daftar Pustaka

https://www.utakatikotak.com/kongkow/detail/10678/Rumus-pada-Medan-Listrik-dan-Hukum-Coulomb

https://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrik

https://dosen.co.id/medan-listrik-pengertian-sifat-rumus-dan-contoh-medan-listrik/

https://www.temukanpengertian.com/2015/09/pengertian-medan-listrik.html

https://www.artikeledukasi.com/fisika/hukum-coulomb-dan-medan-listrik/