FD2-02 kuat medan listrik

Apabila suatu besaran mempunyai nilai di setiap titik dalam ruang tertentu maka ruang tersebut dikatakan sebagi medan dari besaran itu. Medan ada dua

macam:

a medan skalar (misal medan temperatur) b.medan vektor ( misal: medan listrik, medan magnet dll).

Sifat medan Listrik:

1. =

2.

E   

o

 .

3. Jumlah garis gaya yang menembus tegak lurus suatu

permukaan persatuan luas berbanding lurus dengan kuat medan listrik di permukaan tersebut

Arah bidang Arah bidang selalu tegak lurus pada bidang

q q r r F

E( ) (, )

  Kuat medan listrik didefinisikan: 

Satuannya: N/C (newton/Coulomb)

1. Kuat Medan Listrik di sekitar suatu muatan titik Q.

2. Kuat Medan listrik di sekitar beberapa muatan diskrit (titik muatan)

r r r Q

E ˆ

4 ) 1

(

₂



0

 



) 4 (

1

1 3 i

N

i i

i o

r r r

r

E q  





 

  





Hitung Kuat medan listrik di titik P (1,1,0) akibat pengaruh muatan q^a :+2 nC dititik (1,0,0) dan muatan q^b

:

-2 nC di titik (0,1,0).

Contoh soal:

jawab:

1 ] ) ˆ 10 . 2 1 (

10 ˆ . 2 4 [

) 1 4 (

1

9 3 9 3

1 3

i r j

r r r

E q

o i

N

i i

i o













 

       



) / ˆ )(

( ˆ 18 ˆ )]

( ˆ 10 . 2 [ 10 .

9

^{9 9}

j  i   i  j N C



^

Hitung Kuat medan listrik di titik C (2,1,0) akibat pengaruh muatan q^a :+10 nC dititik (1,1,0) dan muatan q^b

:

10 nC di titik (0,1,0).

Latihan soal 1:

Pada titik titik (-6,0,0), dan (6,0,0) dalam skala m,

ditempatkan muatan listrik masing-masing 2 nC. Besar kuat medan listrik di titik (0,2,0) adalah

Latihan soal 2:

Latihan soal 3:

a. Hitung Kuat medan listrik di titik (0,0)

b. Hitung gaya Coulomb di titik tersebut

3. Medan listrik di sekitar distribusi muatan kontinyu

Ada 3 macam rapat muatan :

1. muatan persatuan volume:  2. muatan persatuan luas :s

3. muatan persatuan panjang: l

Tentukan kuat meda di titik oleh batang bermuatan yang panjangnya L.

^X

L X^A

dV dQ  

dA dQ  s

dl dQ  l

dl dql

 



^L

A

A

x x

dx E i

0 2

0

( )

4 ˆ



l



Misal maka x_A  x  p _dp  _dx

0

x 

^{p  x A}

L x

p  _A 

L x 

 

L x x L

x x L

A

A

A A

A

p p

dp x

x

dx

^{ }

 

 



 



  



²

1

0 2

) (

1 1

L x

x

L x

L

x

_A



_A



_{A A}



 

) (

4

ˆ )

( 4

ˆ

0 2 0

0

x x L

i Q x

x dx E i

A A L

A

A

 

  l   



Karena

L

 Q

l

Contoh soal:

L=10cm

X=50 cm

l=15 nC/m Tentukan medan listrik di titik P

P

Q=lL=15 nC x 0,1 m=1,5 nC

) (

4

ˆ

0

x x L

i E Q

A A

A

 





C N i i

E

_A

i 67 , 5 ˆ /

2 , 0

5 ˆ , 13 )

1, 0 5 , 0 )(

5 , 0 (

) ˆ 10 . 5 ,1 ( 10 .

9

^{9 9}

 

 

^



Kuat medan listrik dari cakram bermuatan

1. Ada tiga buah muatan listrik, di titik (0,3)

q2=-4C terletak di titik (0,1) q3=6C terletak di titik (4,0) Tentukan medan di titik (0,3)karena pengaruh q2 dan q3.

2. Ada 4 buah muatan listrik, q1=5C terletak di titik (3,0,0)

q2=-10C terletak di titik (0,0,0) q3=4C terletak di titik (0,2,0) q4=4C terletak di titik (3,2,0) a. Tentukan medan di titik (0,0) oleh q1 dan q3

b. Tentukan medan di titik (0,0) oleh q1 dan q4

3. Tentukan medan di titik muatan (-)

soal