LISTRIK STATISHUKUM GAUSS

2

DISINI KITA AKAN MEMPELAJARI

2

2

HUKUM GAUSS PADA MEDIUM NON-KONDUKTOR

MEDAN LISTRIK PADA MEDIUM KONDUKTOR

MEDAN LISTRIK PADA MUATAN KONTINUE

Untuk menentukan kuat medan listrik akibat distribusi muatan tertentu dipergunakan hukum Gauss. Gauss menurunkan hukumnya berdasarkan pada konsep-konsep garis-garis medan listrik. Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis-garis medan listrik yang menembus tegak lurus suatu bidang. Perhatikan medan listrik serba sama yang arahnya seperti ditunjukkan pada Gambar (a). Garis-garis medan menembus tegaklurus suatu bidang segiempat seluas A. Jumlah garis-garis medan per satuan luas sebanding dengan kuat medan listrik, sehingga jumlah garis medan listrik yang menembus bidang seluas A sebanding dengan EA. Hasil kali antara kuat medan listrik tersebut dinamakan fluks listrik Φ.

MEDAN LISTRIK PADA MEDIUM KONDUKTOR

• Φ = E × A       • Satuan untuk E adalah N/C, sehingga satuan untuk fluks

listrik (dalam SI) adalah (N/C)(m2) yang dinamakan weber (Wb).  1 weber = 1 NC-1m2

• Untuk medan listrik menembus bidang tidak tegak lurus, perhatikan Gambar (b).

• Φ = EA’• Dengan A’ = A cos θ, sehingga:• Φ = EA cos θ• Dengan θ adalah sudut antara arah E dan arah normal

bidang n. Arah normal bidang adalah arah yang tegaklurus terhadap bidang (lihat gambar c).

(a) (b) (c)(a)Garis-garis medan  medan antara listrik

menembus bidang, (b)Garis-garis medan listrik   menembus

bidang dengan sudut  θ (c)   θ adalah sudut antara arah medan listrik

dan arah normal bidang n.

Rumus Fluks Listrik :

Φ = E . Aatau

• Berdasarkan konsep fluks listrik ini, muncullah hukum Gauss, sebagai berikut:

• “Jumlah garis-garis medan listrik (fluks listrik) yang menembus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu dibagi dengan permitivitas udara.”

• Φ = EA cos θ = 

• dengan A=luas permukaan tertutup, θ=sudut antara E dan arah normal n, dan Σq = muatan total yang dilingkupi oleh permukaan tertutup.

MEDAN LISTRIK PADA MUATAN KONTINUE

• Hukum Gauss dapat digunakan untuk menghitung kuat medan listrik dari suatu sistem muatan yang muatannya terdistribusi seragam. Pada pembahasan ini dibatasi pada konduktor dua keping sejajar, dan konduktor bola berongga.

• Untuk konduktor dua keping sejajar, misalkan, luas tiap keping A dan masing-masing keping diberi muatan sama tetapi berlawanan jenis +q dan –q.

• Jumlah garis medan yang menembus keping adalah:• Φ= EA cos θ =

• Oleh karena medan listrik E menembus keping secara tegak lurus (Gambar 4.1.18), maka  θ = 0, dan cos 0 =1, sehingga persamaan menjadi:

• EA =

• E = 

• dengan σ = rapat muatan listrik, sebagai muatan per satuan luas:

MEDAN LISTRIK PADA MUATAN KONTINUE

Gambar Konduktor dua keping sejajar

Sebuah konduktor dua keping sejajar yang tiap kepingnya berbentuk persegi panjang (panjang=5 cm, lebar = 4cm) diberi muatan 1,77μC yang berlawanan jenis. Hitung :(a)   rapat muatan listrik masing-masing keping(b)   besar kuat medan listrik dalam ruang diantara kedua keping

CONTOH SOAL

MARI KITA INGAT RUMUS RUMUS YANG TADI,,,

LALU….KITA JAWAB JAWABANNYA!!!

JAWABANNYA :Luas keping A = 20-4 m2, muatan keping q=1,77μC= 1,77´10-6 C, ε = 8,85´10-12 (dalam SI).

(a)    Rapat muatan dihitung dengan :

σ = =8,85 × 10-4 cm-2

(b)   Besar kuat medan E di antara kedua keping, yaitu:

E = = 1,0 × 108 N/m