Materi Fisika SMA – Rumus Medan Listrik Statis

AhmadDahlan.Net – Pernah kah kalian membuat api unngun? ketika berada di sekitarnya, kita akan tetap merasa hangat. Tetapi apabila kita menjauh dari daerah sekitar api unggun, kita sudah tidak merasakan rasa hangat dari api unggun lagi.

Perumpamaan ini sama dengan muatan listrik. Terdapat daerah di sekitar muatan listrik yang masih kuat menimbulkan gaya listrik terhadap muatan lain. Hal ini di namakan dengan medan listrik. Berikut penjelasan yang lebih lengkap mengenai medan listrik statis.

A. Pengertian Medan Listrik

Medan listrik merupakan daerah di sekitaran muatan listrik yang masih menimbulkan gaya listrik terhadap muatan lain. Medan listrik merupakan besarnya gaya listrik yang bekerja pada satuan muatan uji. Medan listrik digambarkan dengan arah – arah gaya listrik yang bekerja pada suatu muatan.

Muatan positif memiliki arah garis medan listrik yang mengarah keluar dan muatan negatif memiliki arah garis medan listrik yang mengarah masuk ke muatan seperti pada gambar di atas.

B. Persamaan Medan Listrik

Sebuah muatan uji q₀ berada di sekitar muatan Q yang berjarak r. Medan listrik pada muatan Q dapat dihitung menggunakan persamaan :

E=\frac{F}{q_0}

F merupakan gaya listrik antara muatan Q dan muatan uji q₀, sehingga :

E=\frac{k×\frac{Q×q_0}{r^2}}{q_0}

E=k×\frac{Q}{r^2}

keterangan,
E : medan listrik (N/C)
Q : besar muatan (C)
r : jarak (m)

C. Contoh Soal

Gaya Coulomb yang dialami kedua muatan A dan muatan uji B adalah sebesar 4 x 10^-4 N. Jika besar muatan uji B adalah 4 x 10^-12 C, berapakah besar kuat medan listrik yang dirasakan muatan uji B oleh muatan A tersebut?

Pembahasan

Dik :
F = 4 x 10^-4 N
q_B = q₀ = 4 x 10^-12 C

Dit :
E = ?

Pembahasan :

E=\frac{F}{q_0}

E=\frac{4×10^{-4}\ N}{4×10^{-12}\ C}

E=1×10^{8}\ \frac{N}{C}

Sehingga, besar medan listrik pada muatan A adalah 1 x 10⁸ N/C