√ Pengertian Medan Listrik, Rumus, dan Contoh Soal

4. Garis garis pada medan listrik tegak lurus terhadap permukaan muatan.

5. Medan listrik menjadi kuat ketika garis-garisnya berdekatan, dan melemah ketika garis-garis medan bergerak saling menjauh.

6. Garis medan listrik dimulai dari muatan positif dan berakhir dari muatan negatif.

7. Kurva garis kontinu berada pada area yang bebas muatan.

8. Ketika didapati muatannya bersifat tunggal, maka muatan tersebut dimulai dan berakhir di tak terhingga.

9. Ketika medan listrik dan magnet bergabung, mereka membentuk medan elektromagnetik.

Baca Cepat :

Rumus Medan Listrik

Menurut Satuan Internasional, rumus medan listrik adalah E = F/Q atau E = (k x q) / r² . Dengan E = kuat medan listrik (N/C), F = Gaya listrik/ Coloumb (N), q = muatan listrik (C), k = konstanta dielektrik (N m²/ C²) dan r = jarak (m).

Perlu diketahui, satuan muatan listrik adalah Coulomb, sehingga jika menurut hukum coloumb, medan listrik didefinisikan sebagai jumlah listrik yang dibawa oleh arus listrik sebesar 1 ampere setiap 1 detik, sehingga didapatkan persamaan :

Jika merujuk pada Hukum Coulomb, suatu partikel bermuatan q₁ di posisi x₁ akan memberikan gaya bermuatan q₀ di posisi x₀. Secara matematis, pernyataan ini bisa dirumuskan sebagai berikut.

Rumus Kuat Medan Listrik

Apabila dua benda bermuatan q₀ dan q₁ mempunyai tanda yang sama, berarti gayanya positif, dan arahnya akan menjauhi muatan lain atau saling tolak-menolak.

Sebaliknya, ketika muatan memiliki tanda yang berbeda, berarti gayanya negatif, dan partikel praktis akan saling tarik-menarik. Pernyataan ini dapat direpresentasikan ke dalam persamaan berikut.

rumus kuat medan listrik — Rumus kuat medan listrik

Kuat medan listrik dapat pula Anda temukan secara mudah bila berpedoman pada Hukum Gauss. Ini artinya, besar fluks listrik total saat keluar dari suatu permukaan tertutup akan sama dengan besar muatan yang tertutup dibagi permitivitas.

Itu juga berarti bahwa saat fluks total terhubung dengan suatu permukaan, nilainya setara kali muatan yang dilingkupi oleh permukaan tertutup tersebut.

Dengan demikian, jika ingin mencari kuat medan listrik Anda bisa memanfaatkan Hukum Coulomb dan Hukum Gauss, tetapi memang, Hukum Gauss cenderung lebih mudah.

Lagi pula, Hukum Gauss sebenarnya merupakan replika dari Hukum Coulomb. Apabila ingin membuktikannya, cobalah untuk mengaplikasikan teorema Gauss ke muatan titik yang dikelilingi oleh bola.

Simbol dan Satuan Medan Listrik

Menurut Satuan Internasional (SI), satuan medan listrik adalah Newton per Coulomb (N/C) yang disimbolkan dengan huruf (E). Sedangkan untuk rumus medan listrik sendiri adalah E = F/Q.

Satuan merupakan standar yang dipakai sebagai pembanding sewaktu melakukan pengukuran. Dalam mempelajari materi medan listrik, Anda akan mengenal beberapa besaran dan satuan berikut ini :

r = Mewakili jarak di antara partikel bermuatan listrik memiliki satuan meter (m)

= Konstanta listrik atau permitivitas mutlak ruang bebas. Satuannya adalah C²m^-2N^-1.

k = Konstanta Coulomb yang memiliki satuan nilai 8,988 x 10⁹ Nm²/C².

q = Partikel bermuatan listrik dengan satuan Coulomb.

E = Kuat medan listrik yang diwakili oleh satuan N/C.

F = Gaya yang dialami oleh muatan uji. Satuannya adalah N.

Contoh Soal Medan Listrik

Tentu, perlu evaluasi untuk mengecek sejauh mana Anda telah memahami teorema medan listrik. Berikut ini merupakan contoh soal beserta jawabannya.1.

1. Berkas elektron di dalam tabung gambar televisi tua memiliki diameter 0,40 mm dan membawa arus sebesar 50 . Elektron bergerak dengan kecepatan 3,3 x 10⁷ m/s. Berapa kuat medan listrik yang diperlukan untuk mempercepat elektron dari keadaan diam ke kecepatan tersebut dalam jarak 5,0 mm?

Jawaban :

Langkah pertama, ubah satuan ke dalam standar Internasional.

Perlu dipahami, massa elektron sebesar 9,1 x 10^-31 kg.

Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa energi potensial dapat diubah menjadi energi kinetik.