Rangkuman Medan Listrik: Hukum Gauss, Sifat, Rumusnya dalam Fisika

tirto.id - Adanya gaya di antara dua muatan listrik, walaupun dua benda yang bermuatan listrik tidak bersentuhan, menggambarkan bahwa di sekitar muatan listrik itu terdapat medan listrik.

Sebagaimana dikutip dari laman Sumber Belajar Kemendikbud, medan listrik adalah daerah di sekitar muatan listrik yang masih mendapat pengaruh gaya listrik dari muatan tersebut.

Selain itu, medan listrik juga dapat diartikan sebagai daerah di sekitar partikel bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya Coulumb.

Benda bermuatan yang menghasilkan medan listrik dinamakan muatan sumber. Sedangkan, muatan lain yang diletakkan dalam pengaruh medan listrik muatan sumber dinamakan muatan uji.

Bunyi Hukum Coulumb sendiri berbunyi, “Besarnya gaya tarik menarik (muatan listrik sejenis) atau tolak menolak (muatan listrik tak sejenis) antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda”.

Hukum Gauss

Hukum Coulomb memiliki bentuk lain, yaitu dinamakan Hukum Gauss, yang dapat digunakan untuk menghitung kuat medan listrik pada kasus-kasus tertentu yang bersifat simetri.

Hukum Gauss menyatakan, “Jumlah aljabar garis-garis gaya magnet (fluks) listrik yang menembus permukaan tertutup sebanding dengan jumlah aljabar muatan listrik di dalam permukaan tersebut”.

Fluks berkaitan dengan besaran medan yang “menembus” dalam arah yang tegak lurus suatu permukaan tertentu.

Fluks listrik menyatakan medan listrik yang menembus dalam arah tegak lurus suatu permukaan. Fluks listrik dapat digambarkan sebagai banyaknya “garis” medan yang menembus suatu permukaan.

Sifat Garis Medan Listrik

Benda yang bermuatan listrik dikelilingi sebuah daerah yang disebut medan listrik.

Untuk memvisualisasikan medan listrik, dilakukan dengan menggambarkan serangkaian garis untuk menunjukkan arah medan listrik pada berbagai titik di ruang, yang disebut garis-garis medan listrik.

Sementara, berikut ini adalah sifat dari garis-garis yang ada di medan listrik, seperti dikutip Sumber Belajar Kemendikbud.

1. Garis gaya medan listrik tidak pernah berpotongan satu dengan yang lainnya.
2. Garis-garis gaya medan listrik selalu mengarah radial ke luar menjauhi muatan positif dan radial ke dalam menuju muatan negatif.
3. Tempat di mana garis-garis gaya medan listrik rapat menunjukkan medan listrik yang kuat; sebaliknya tempat di mana garis-garis gaya medan listrik merenggang menunjukkan medan listrik yang lemah.

Rumus Persamaan Medan Listrik

Dikutip dari e-modul Pembelajaran SMA Fisika Kelas XII (2020), Kuat medan listrik dapat didefinisikan dalam persaman berikut ini:

Rumus pada muatan uji:

E= F/q0

Rumus Suatu titik:

E= K x q/r2

Keterangan:

E = kuat medan listrik (N/C)

F = gaya Coulomb (N)

k = konstanta Coulomb (Nm2/C2)

Q = besar muatan listrik (C)

q0 = besar muatan uji (C)

r = jarak muatan terhadap titik tertentu (m)