Latar belakang

Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik

adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika

muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan

tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Listrik mengalir dari

saluran positif ke saluran negatif.

Dengan listrik arus searah jika kita memegang hanya kabel positif (tapi tidak

memegang kabel negatif), listrik tidak akan mengalir ke tubuh kita (kita tidak terkena

setrum). Demikian pula jika kita hanya memegang saluran negatif. Medan listrik adalah gaya

listrik persatuan muatan. Karena gaya listrik mengikuti prinsip superposisi secara vektor,

demikian juga yang terjadi pada medan listrik. Hal ini berarti kuat medan listrik dari beberapa

muatan titik adalah jumlah vektor kuat medan listrik dari masing – masing muatan titik.

Medan Listrik

Medan listrik adalah suatu medan yang disebabkan oleh adanya muatan listrik yang

representasi dalam dalam kehidupan sehari-hari berupa medan yang disebabkan oleh suatu

benda yang bertegangan. Hal ini dengan jelas diterangkan dalam persamaan Maxwell I yang

diturunkan dari hokum Gauss untuk medan listrik dan medan magnetik.

V ⋅ε ⋅ E = ρ

V ⋅D = ρ

V ⋅ B = 0

= operator del (vektor differensial)∇

E = kuat medan listrik

D = kerapatan flux listrik

ρ = kerapatan muatan yang menyebabkan timbulnya D dan E

B = kerapatan fluks magnetic

Gambar 1. Medan listrik E dan medan magnetik H yang dihasilkan oleh suatu konduktor

transmisi

Jadi suatu titik dikatakan berada dalam medan listrik apabila suatu benda yang bermuatan

listrik ditempatkan pada titik tersebut akan mengalami gaya listrik.

Garis-garis Medan Listrik

1. Memvisualisasikan pola pola-pola medan listrik adalah dengan menggambarkan garis-garis

dalam arah medan listrik listrik.

2. Vector medan listrik di sebuah titik titik, , tangensial tangensial terhadap garis garisgaris

medan listrik listrik.

3. Jumlah garis garis-garis per satuan luas permukaan yang tegak lurus garis garis-garis

medan listrik listrik, , sebanding dengan medan listrik di daerah tersebut.

Gambar 2. Pola radiasi medan listrik

Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan

menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik

dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya

listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut. Besar medan listrik dari sebuah benda

bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di

dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah

besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan

F = E q’

Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka

penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor.

Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan

muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah

masuk atau menuju ke muatan tersebut

Kuat Medan Listrik

Gaya Coulomb di sekitar suatu muatan listrik akan membentuk medan listrik. Dalam

membahas medan listrik, digunakan pengertian kuat medan. Untuk medan gaya Coulomb,

kuat medan listrik adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada satu satuan muatan yang

kita letakkan pada suatu titik dalam medan gaya ini, dan dinyatakan dengan

Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan

sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi

terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan

Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber

berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap

muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan Muatan

yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa

muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan

sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan pada vektor

posisi relatif terhadap muatan sumber, kuat medan harus sama dengan

Muatan sumber q berupa muatan titik seharga q dan terletak pada posisi Titik P beradapada posisi sehingga posisi relatif P terhadap muatan sumber adalah

Vektor satuan arah SP haruslah sama dengan

Jadi kuat medan listrik pada titik oleh muatan titik q pada harus sama dengan

Gambar 5. Arah muatan listrikKuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut.Hubungan Medan Listrik Dengan Medan MagnetArus yang mengalir pada batang konduktor akamn menghasilakn medan magnet sekitarnya (hukum Biot Savart). Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (hukum Faraday). Perubahan medan listrik

diduga menghasilkan medan magnet (hipotesa James Clark Maxwell, 1864) hipotesa tersebut dibuktikan oleh Heinrich Rudolph Hertz (1857 … 1894) dari jerman, dengan menghasilkan gelombang elektromagnetik / gelombang radio.Gelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yangsaling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang.

Gambar 3. Gelombang elektromagnetikE = Arah Medan ListrikB = Arah Medan MagnetF = Arah Rambatan Gelombang

Polarisasi gelombang elektro magnetic bergantung pada medan listriknya. Jika dihadapkan pada suatu antenna maka medan listrik sejajar dengan antenna , sedangkan medan magnetnyategak lurus terhadap antenna.

Gambar 4. Medan listrik dan medan magnet disekitar antenna pemancarDengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Alat untuk mengukur kuat medan listrik adalah field strength meter.Dari pengukuran tersebut didapatlah suatu hasil yang dapat menentukan arah pancar luas daerah jangkauan dan juga dapat menentukan daya yang harus dikeluarkan pada suatu antenna pemancar

Dimana:Ein = Tegangan masukan yang di induksikan pada suatu penghantarE = Kuat medan listrik pada suatu penghantarF = frekuensiTujuan Pengukuran Kuat Medan ListrikDi karenakan medan magnet dihasilkan oleh medan listrik terutama pada sebuah antenna maka pengukuran dilakukan guna untuk mendapatkan

hasil dari jangkauan suatu antenna berdasarkan parameter yang didalamnya tergantung pada medan listrik dan medan magnet.Lalu dikarenakan medan magnet dan medan listrik mempunyai arah maka untuk pemancaran suatu antenna baik itu untuk direksional dan omni direksional maka pengukuran juga dilakukan untuk menilai kawasan mana saja yang mendapat sinyal informasi.KESIMPULANGelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yang saling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang. Dengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut.