medan listrik - WordPress.com

MEDAN LISTRIK
Pertemuan 4
Pengertian



Gaya Coulomb di sekitar suatu muatan listrik akan
membentuk medan listrik. Dalam membahas medan
listrik, digunakan pengertian kuat medan.
Untuk medan gaya Coulomb, kuat medan listrik
adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada
satu satuan muatan yang kita letakkan pada suatu
titik dalam medan gaya ini, dan dinyatakan dengan
 
E (r ) .
Muatan yang menghasilkan medan listrik
disebut muatan sumber q.

Misalkan muatan sumber berupa muatan titik
q. Kuat medan listrik yang dinyatakan dengan
pada suatu vektor posisi
terhadap muatan
sumber tsb, adalah medan pada satu satuan
muatan uji. Bila kita gunakan muatan uji
sebesar q’ 0 pada vektor posisi
relatif
terhadap muatan sumber, kuat medan
harus sama dengan

  F (r , q ' )
1 q
1 q r
1 q 
E (r ) 

rˆ 

r



2
2 
3
'
q
40 r
40 r r 40 r

Dimana r̂ adalah vektor satuan arah radial
keluar.


Perhatikan gambar disamping
Apabila muatan sumber q adalah
muatan titik dengan arah r’ dan
titik p adalah titik dimana ingin
diketahui besar medan listriknya
dengan arah r, maka, besar jarak
antara q dan p adalah
  
R  r  r'

y
q
'
r
S
 
(r  r ' )
P

r
Sehingga besar kuat medan listrik q
terhadap p adalah
 
E (r ) 
 
q
1
q
ˆ
r  r '
r




2
3
40 r  r '
40 r  r '
1
x

Apabila muatan sumber q ada lebih satu terhadap muatan
uji p, maka besarnya medan listrik tersebut adalah
 
 
 
 
E (r )  E1 (r )  E2 (r )  E3 (r )

Jika digambarkan adalah sbb :
y
 '
N 
N
 
1 qi (r  ri )

E (r )   Ei (r ) 


' 3
4

i 1
i 1
0
r  ri
q2
q1
'
r1
'
r2
'
r3
q3

r
P
x
Contoh 1

Diketahui 2 buah muatan q1= 10 µc pada koordinat
(2,4)cm dan q2=5 µc pada koordinat (-5,10)cm.
Suatu titik P berada pada posisi (10,-2)cm.
Tentukan kuat medan listrik di titik P akibat 2
buah muatan di atas!
GARIS-GARIS MEDAN LISTRIK




Michael Faraday
memperkenalkan konsep garisgaris medan listrik
Dalam ruang di sekitar benda
bermuatan digambarkan
dipenuhi oleh garis-garis gaya
(lines of force).
Arah medan listrik di suatu titik
searah dengan garis singgung di
titik tersebut
Besar medan listrik ditentukan
oleh rapat garis gaya persatuan
luas
Contoh 2

Dua buah muatan titik, + 8 q dan -2 q, dipegang tetap
pada pada titik A(0,0) dan B(L,0). Di titik mana
medan listrik akibat kedua muatan ini nol ?
KUIS I

Empat muatan ditempatkan pada tiga sudut
sebuah bujur sangkar seperti pada gambar.
Setiap sisi bujur sangkar adalah 30 cm.
Berapakah besar gaya pada titik 1μC!
-2μC
-2μC
-5μC
+1μC