Medan listrik adalah daerah disekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik, dirumuskan E = F/q, di mana (F) adalah gaya Coulomb dan (q) adalah besar muatan uji.

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi
fisika kita
kali ini akan membahas salah satu besaran dalam kelistrikan, yaitu medan
listrik.
Daftar Isi
Pengertian Medan Listrik

Kuat Medan Listrik
Simbol dan Satuan Medan Listrik
Rumus Kuat Medan Listrik
F = q . E
- E = kuat medan listrik (N/C)
- F = gaya listrik/gaya Coulomb (N)
- q = besar muatan uji (C)
Jadi, medan listrik berbanding lurus dengan gaya listrik. Semakin besar gaya listrik, semakin besar pula medan listriknya.
Jenis-Jenis Medan Listrik
1. Medan Listrik oleh Sebuah Muatan Titik

![]() |
Garis gaya muatan listrik sejenis positif-positif |
![]() |
Garis gaya muatan listrik sejenis negatif-negatif |
Syarat muatan uji adalah muatannya jauh lebih kecil agar muatan uji tidak mempengaruhi medan yang akan diukur.

Gaya interaksi antara dua buah benda titik bermuatan listrik, berbanding lurus dengan hasil kali masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.
Atau, bisa dituliskan dalam bentuk rumus dengan persamaan:
- F = Gaya listrik atau gaya Coulomb (N)
- k = konstanta pembanding 9 x 109 N/m2C2
- Q = muatan sumber (C)
- q = muatan uji (C)
- r = jarak antara muatan sumber dan uji (m)
- E = kuat medan listrik (N/C)
2. Medan Listrik oleh Dua Muatan Titik

Ada dua vektor medan listrik yang bekerja di titik P. Pertama, vektor kuat medan listrik di titik P akibat muatan Q1 adalah E1 dan kedua, yang diakibatkan oleh muatan Q2 adalah E2.
E1 arahnya ke kanan, yaitu menjauhi muatan Q1 yang bermuatan positif. Demikian juga E2 arahnya ke kanan, yaitu menuju muatan Q2 yang bermuatan negatif.
Jadi, ada dua vektor kuat medan listrik di titik P, yaitu E1 dan E2 yang arahnya sama. Kuat medan listrik total di titik P adalah resultan dari kedua vektor kuat medan listrik tersebut. Dirumuskan:
- EP = medan listrik total di titik P (N/C)
- E1 = medan listrik akibat muatan Q1 (N/C)
- E2 = medan listrik akibat muatan Q2 (N/C)
3. Medan Listrik oleh Bola Konduktor
- E = medan listrik bola konduktor (N/C)
- Q = muatan bola konduktor (C)
- r = jarak titik dari pusat bola (m)
- ε0 = permitivitas 8,85 x 10-12 (CN/m2)
4. Medan Listrik Pelat Sejajar

Namun, medan listrik di bagian luar pelat sama dengan nol karena medan listrik oleh pelat positif dan pelat negatif saling menghilangkan.
Rumus kuat medan listrik pada pelat sejajar adalah:
- E = medan listrik pelat sejajar (N/C)
- σ = rapat muatan per satuan luas (C/m2)
- ε0 = permitivitas 8,85 x 10-12 (CN/m2)
Beda potensial antara kedua pelat di rumuskan:
V = E . r
Keterangan:
- V = beda potensial kedua pelat (Volt)
- E = medan listrik (N/C)
- r = jarak kedua pelat (m)
Medan Listrik dan Hukum Gauss
Hukum Gauss didasarkan pada konsep fluks
. Fluks adalah kuantitas yang menggambarkan seberapa banyak vektor medan atau garis-garis gaya yang menembus suatu permukaan dalam arah tegak lurus.
Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika terdapat garis-garis gaya dari suatu medan listrik homogen yang menembus tegak lurus suatu bidang seluas A, jumlah garis medan yang menembus tegak lurus bidang tersebut sama dengan perkalian E dan A.
Perkalian antara E dan A dinamakan fluks listrik (Φ). Secara matematis dirumuskan:
Φ = E . A
Keterangan:
- Φ = fluks listrik (Wb atau Nm2/C)
- E = kuat medan listrik (N/C)
- A = luas bidang yang ditembus medan listrik (m2)
Jika garis-garis gaya tersebut menembus bidang tidak secara tegak lurus atau membentuk sudut, rumus fluks aliran listriknya adalah:
Φ = E.A Cos θ
dengan θ adalah sudut antara vektor medan dan luas permukaan yang ditembus.
Dari konsep fluks inilah, Gauss mengemukaan pendapatnya yang dinyatakan sebagai berikut:
Jumlah garis gaya yang keluar dari suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilengkapi oleh permukaan tertutup tersebut.
Φtertutup = q/ε0
Contoh Soal Kuat Medan Listrik
Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang kuat medan listrik:
Contoh Soal
Medan listrik antara dua plat adalah 2400 N/C dan jarak antara kedua plat 0,50 cm, hitunglah beda potensial antara kedua plat.
Jawab:
- E = 2.400 N/C
- r = 0,50 cm = 0,005 m
- V....?
Contoh Soal
Jawab:
Contoh Soal
Jawab:
- E = 250 N/C
- A = 50 x 80 = 4.000 cm2 = 0,4 m2
- θ = 600
Ditanyakan:
- Φ......?
Penyelesaian:
Jadi, jumlah garis medan listrik yang menembus bidang adalah 50 Wb.
Contoh Soal
Jawab:
- E = 200 N/C
- A = 30 x 20 cm = 600 cm2 = 0,06 m2
- θ = 600
- Φ......?
Contoh Soal
Jawab:
- E = 5.000 N/C
- A = 2 m2
- θ = 600
- Φ......?
Contoh Soal
Jawab:
- q = 20 mC = 20 x 10-3 C
- r = 10 cm = 0,1 m = 10-1 m
- k = 9 x 109 N/m2C2
- E....?
Kesimpulan
Referensi:
- Arifudin, M. Achya. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Interplus.
- Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA Program IPA. Bandung: Grafindo Media Pratama.
0 komentar:
Posting Komentar