Medan listrik didefinisikan sebagai ruangan di sekitar benda bermuatan listrik, di mana jika sebuah benda bermuatan listrik berada di dalam ruangan tersebut akan mendapat gaya listrik (gaya Coulomb). Medan listrik termasuk medan vektor, sehingga untuk menyatakan arah medan listrik dinyatakan sama dengan arah gaya yang dialami oleh muatan positif jika berada dalam sembarang tempat di dalam medan tersebut. Arahmedan listrik yang ditimbulkan oleh benda bermuatan positif dinyatakan keluar dari benda, sedangkan arah medan listrik yang ditimbulkan oleh benda bermuatan negatif dinyatakan masuk ke benda.AdvertismentMedan Listrik

Untuk menggambarkanmedan listrik digunakangaris-garis gaya listrik.Garis-garis gaya listrik yaitu garis lengkung yang dibayangkan merupakan lintasan yang ditempuh oleh muatan positif yang bergerak dalam medan listrik. Garis gaya listrik tidak mungkin akan berpotongan, sebab garis gaya listrik merupakan garis khayal yang berawal dari benda bermuatan positif dan akan berakhir di benda yang bermuatan negatif. Gambar dibawah menggambarkan garis-garis gaya listrik di sekitar benda bermuatan listrik.

Kuat Medan Listrik

Kuat medan listrik di suatu titik dalam medan listrik didefinisikan sebagai gaya per satuan muatan listrik di titik itu. Kuat medan listrik dinyatakan dengan lambang E. Untuk menyatakan kuat medan di suatu titik dalam medan listrik perhatikan gambar dibawah, menggambarkan suatu benda bermuatan q yang menimbulkan medan listrik di sekitarnya.

Kita tinjau suatu titik P yang berada pada jarak r dari q. Untuk menentukan kuat medan listrik di titik P, kita letakkan sebuah muatan penguji sebesar q’. Besarnya kuat medan di titik P dapat dituliskan :

di mana :

= kuat medan di titik P (Newton/Coulomb)k = Konstanta = 9.109 N m2 C-2

q = muatan listrik penimbul medan (C)r = jarak antara titik P ke muatan q (m)Demikian juga medan listrik termasuk besaran vektor, seperti halnya gaya listrik. Apabila pada suatu titik dipengaruh oleh medan listrik yang ditimbulkan oleh lebih dari satu benda bemuatan, maka kuat medan listrik di tempat itu sama dengan jumlah vektor dari masing-masing kuat medan.

Apabila letak benda berada dalam satu garis lurus, maka kuat medan listrik pada titik C adalah : EC = EA + EB

Jika letak benda tidak dalam satu garis lurus. Maka kuat medan listrik di titik C adalah : EC = EA + EB

di mana sudut yang diapit antara   dan   adalah α

Nomor 1Perhatikan gambar berikut.

Kuat medan listrik dititik C sebesar ... (k = 109 Nm2/C2)A. 5,0 . 109 N/CB. 2,3 . 1010 N/CC.   2,7 . 1010 N/C

D.   3,1 . 1010 N/CE.   4,0 . 1010 N/C

Pembahasan:Diketahui:q1 = 4 C q2 = 3 C    r1 = 3 mr2 = 1 m

Nomor 2Dua muatan listrik tepisah seperti gambar.

Titik C berada diantara kedua muatan berjarak 10 cm dari muatan A. Jika qA = 2 µC dan qB = – 4 µC dan k = 9 . 109 Nm2/C2, maka besar kuat medan listrik dititik C akibat pengaruh kedua muatan adalah...A.   9 . 105 N/CB.   18 . 105 N/CC.   27 . 105 N/CD.   36 . 105 N/CE.    45 . 105 N/C

Pembahasan:Diketahui:qA = 2 µC = 2 . 10-6 CqB = – 4 µC = – 4 . 10-6 Ck = 9 . 109 Nm2/C2

rCA = 10 cm = 0,1 mrCB = 30 cm – 10 cm = 20 cm = 0,2 m

Ditanya: EC = ...

Nomor 3Dua partikel P dan Q terpisah pada jarak 9 cm seperti gambar.

Letak titik yang kuat medannya nol adalah.....A. 3 cm di kanan PB. 6 cm di kanan PC. 3 cm di kiri PD. 4 cm di kanan PE. 4 cm di kiri P

Pembahasan:Diketahui:Qp = – 1 µC = – 10-6 CQQ =  – 4 µC =  – 4 . 10-6 CDitanya: x = ...Jawab:Titik yang kuat medan listriknya nol adalah yang arah medan listriknya berlawanan yaitu diantara kedua muatan.

 Nomor 4Dua muatan titik +8 µC dan 50 µC terpisah  pada jarak 14 cm seperti tergambar. Letak titik yang kuat medan listriknya nol adalah di posisi:

A. 4 cm disebelah kiri muatan +8µC   B. 5 cm di sebelah kanan muatan 8 µC   C. di tengah-tengah garis hubung muatanD. 5 cm di sebelah kiri muatan +8 µCE. 4  cm sebelah kanan muatan +8 µC