Bobo.id - Kuat medan listrik pada bola konduktor bisa ditentukan dengan Hukum Gauss.
Medan listrik sendiri adalah area yang ada di sekitar muatan listrik dan masih mendapatkan pengaruh gaya listrik.
Lalu, Hukum Gauss berasal dari Hukum Coulomb yang berbunyi, “Besarnya gaya tarik-menarik muatan listrik sejenis atau tolak-menolak muatan listrik tidak sejenis, berbanding lurus sesuai besarnya masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda.”
Dari Hukum Coulomb inilah teman-teman bisa menghitung kuat medan listrik menggunakan Hukum Gauss yang berbunyi, “Jumlah garis gaya yang menembus (fluks) suatu permukaan yang tertutup berbanding lurus dengan muatan.”
Sedangkan, bola konduktor mempunyai ciri-ciri bermuatan listrik yang tersebar di seluruh permukaannya.
Untuk menghitung kuatnya medan listrik pada bola konduktor kita harus mengamati dalam bola, permukaan bola, dan luar bola atau ketiganya bisa disebut dengan titik uji.
Lalu, secara umum rumus Hukum Gauss dapat ditulis seperti berikut ini.
Φ = E.A
atau
Baca Juga: Penemu Bola Lampu Listrik: Sejarah Perkembangan Penemuannya
Fluks listrik = total muatan tertutup dalam permukaan tertutup x permitivitas udara
Untuk menggambarkan medan listrik yang ada di sekitar bola konduktor, kita bisa menggambarkan garis-garisnya.
Dengan begitu, kita bisa lebih mudah menunjukkan arah medan listrik pada berbagai titik pada bola konduktor.
Sebelum menggambarkannya, teman-teman perlu mengetahui sifat dari garis-garis yang ada di medan listrik. Apa saja itu? Berikut ini sifat-sifatnya.
- Garis gaya (fluks) tidak pernah saling berpotongan.
- Garis gaya (fluks) selalu mengarah ke luar menjauhi muatan positif dan jika mengarah ke dalam akan menuju muatan negatif.
- Garis gaya (fluks) yang rapat menunjukkan medan listrik yang kuat dan sebaliknya, jika Garis gaya (fluks)nya renggang berarti medan listriknya lemah.
Setelah itu, untuk menentukan besarnya medan listrik pada bola konduktor. Kita akan menghubungkan medan listrik dengan potensial listrik. Berikut ini pembagiannya menurut titik uji.
1. Medan Listrik dan Potensial di Dalam Bola Konduktor
Baca Juga: Contoh-Contoh Perubahan Energi Listrik menjadi Energi Panas, Gerak, Bunyi, dan Cahaya
Jika ingin menghitung medan listrik yang ada di dalam bola konduktor. Kita harus selalu ingat kalau muatan listrik pada bola konduktor hanya tersebar di permukaan bola konduktor.
Jadi tidak ada muatan listrik di dalam bola konduktor dan kuat medan listriknya bernilai nol.
Berarti potensial listriknya yang ada di dalam bola konduktor konstanta dikali muatan sumber dan medan listrik. Sehingga, menghasilkan rumus berikut ini.
E = k Q/rxr = 0
Keterangan:
E, kuat medan listrik
K, konstanta
Q, muatan sumber
r, jarak muatan uji terhadap muatan sumber
Baca Juga: Cari Jawaban Kelas 4 SD Tema 7, Apa yang Dimaksud dengan Listrik Dinamis?
R, jari-jari bola
2. Medan Listrik dan Potensial di Permukaan Bola Konduktor
Jika ingin menghitung medan listrik yang ada di permukaan bola konduktor.
Kita harus mengingat kalau bola muatan listrik hanya tersebar di permukaan bola konduktor. Sehingga, menghasilkan rumus seperti berikut.
E = k Q/RxR
Keterangan:
E, kuat medan listrik
K, konstanta
Q, muatan sumber
Baca Juga: Musim Hujan Sering Mati Listrik? Ini 5 Tips yang Perlu Dilakukan saat Di Rumah Mati Listrik
r, jarak muatan uji terhadap muatan sumber
R, jari-jari bola
3. Medan Listrik dan Potensial di Luar Bola Konduktor
Jika ingin menghitung medan listrik yang ada di luar permukaan bola konduktor. Maka, seluruh bola konduktor ini ditutupi oleh muatan listrik.
Cara menghitungnya hampir sama dengan cara menghitung muatan listrik pada permukaan bola konduktor.
Tetapi, nilai jarak muatan uji terhadap muatan sumber tidak sama dengan jari-jari bola. Sehingga, menghasilkan rumus berikut ini.
E = k Q/rxr
Keterangan:
E, kuat medan listrik
Baca Juga: Cari Jawaban Kelas 4 SD Tema 7, Apa Itu Listrik Statis dan Contoh Gejalanya?
K, konstanta
Q, muatan sumber
r, jarak muatan uji terhadap muatan sumber
R, jari-jari bola
Nah, itulah cara-caranya menghitung kuat medan listrik pada bola konduktor bisa ditentukan dengan Hukum Gauss.
Tonton video ini, yuk!
----
Ayo, kunjungi adjar.id dan baca artikel-artikel pelajaran untuk menunjang kegiatan belajar dan menambah pengetahuanmu. Makin pintar belajar ditemani adjar.id, dunia pelajaran anak Indonesia.
Source | : | gramedia.com |
Penulis | : | Thea Arnaiz |
Editor | : | Sarah Nafisah |
KOMENTAR