Memahami Rumus Medan Listrik - IPA MTs

MEDAN LISTRIK

garis-garis gaya muatan listrik positif dan negatif

Bismillahirrahmaanirrahiim

Coba kalian ambil sepotong kertas lalu sobeklah kertas tersebut sehingga menjadi serpihan-serpihan, kemudian gosokkan penggaris plastik ke rambut kalian sendiri, tetapi rambut kalian harus kering dan cara menggosokkannya searah selama 1-2 menit. Jika sudah menggososkkan penggaris tersebut, tempelkanlah ke serpihan kertas tersebut maka kalian akan melihat bahwa kertas menempel di penggaris, setelah itu lepaskan kertas yang menempel kemudian gosokkan kembali penggarisnya lalu dekatkan kembali tetapi pada jarak 2-3 cm. Perhatikan, apakah ada serpihan kertas yang menempel?.

Ketika kalian menempelkan penggaris yang sudah digosokkan ke rambut ke kertas, maka kertas akan menempel ke penggaris karena jarak antar penggaris dan kertas sangat dekat sehingga masih dalam medan listrik dari penggaris yang bermuatan listrik negatif tersebut dapat menarik serpihan kertas. Namun bila jaraknya diperlebar maka kertas tidak akan menempel karena tidak berada dalam jangkauan penggaris tersebut untuk menarik serpihan kertas tadi.

Ingat ketika suatu benda digosokkan ke benda lain maka kedua benda tersebut akan memiliki muatan listrik. Jika kalian ingin memahami bagaimana suatu benda dapat bermuatan listrik dan gaya yang ditimbulkannya, silahkan baca postingan di IPA MTs mengenai :

Gejala sederhana listrik statis

Rumus dan contoh soal hukum Coulomb

Postingan IPA MTs sekarang akan menjelaskan tentang medan listrik. Penjelasannya melingkupi definisi, rumus, hubungan antar komponen dan contoh soal serta pembahasannya. Medan listrik ini merupakan materi fisika yang terdapat di kelas 9. So, baca dengan santai dan sampai tuntas. Mudah-mudahan kalian dapat memahami isi postingan ini..

Definsi, Rumus, Hubungan Antar Komponen Medan Listrik dan Contoh Soal serta Pembahasannya

Pada bab ini, akan dibahas mengenai apa sih definisi dari medan listrik, apa saja komponen atau faktor yang mempengaruhi medan listrik disertai dengan contoh soal serta pembahasannya. so, tetap baca  dengan santai dan sampai selesai.

A. Definisi

Medan listrik didefinisikan sebagai daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih terpengaruh oleh gaya listrik. Jadi, bila ada benda lain di sekitar atau jarak yang masih berada di wilayah medan listrik benda yang bermuatan listrik maka benda lain tersebut akan terjadi tarik menarik atau tolak menolak dengan benda yang bermuatan listrik. 

Medan listrik termasuk ke dalam besaran vektor karena memiliki nilai dan arah. Arah medan listrik ini sesuai dengan muatan listriknya, yaitu :

  1. Jika bermuatan positif maka arah medan listrik menuju keluar muatannya.
  2. Jika bermuatan negatif akan menuju ke dalam muatannya.

B. Rumus

Medan listrik dipengaruhi oleh dua faktor yaitu gaya dan besar muatan listrik suatu benda atau dapat dipengaruhi juga oleh besar muatan listrik dan jarak benda bermuatan dengan benda bermuatan lainnya. Hal tersebut dapat kalian lihat pada rumus medan listrik di bawah ini.

dua cara menghitung medan listrik
Rumus Medan Listrik

Keterangan :

E adalah besar medan listrik dari benda yang bermuatan listrik dengan satuan N/C

F adalah gaya tarik menarik atau tolak menolak listrik degan satuan Newton (N)

Q adalah besar muatan listrik dalam benda dengan satuan Coulomb (C)

r adalah jarak benda bermuatan dengan benda bermuatan lain, satuannya meter persegi (m²)

Baca juga postingan lainnya :

Monohibrida dominan-resesif dan intermediet

Memahami atom, ion dan molekul

C. Hubungan Antar Komponen

Pada rumus pertama besarnya medan listrik berbanding lurus dengan gaya listrik dan berbanding terbalik dengan besar muatan listrik yang terkandung di dalam benda. Oleh karena itu, bila gaya listrik yang semakin besar maka medan listrik dari benda tersebut akan makin besar, namun bila gaya listriknya makin kecil maka besar medan listriknya juga semakin kecil.

Adapun rumus kedua menggambarkan bahwa besarnya medan listrik dari benda yang bermuatan listrik berbanding lurus dengan besar muatan listrik yang terkandung di dalam benda dan berbanding terbalik dengan jarak benda tersebut dengan benda bermuatan lainnya. So, bila semakin besar muatan listrik dari suatu benda maka semakin besar pula medan listriknya namun bila muatan listriknya semakin kecil maka medan listrik benda tersebut semakin kecil pula. Selain itu, bila jarak benda bermuatan tersebut dengan benda lain yang bermuatan sangat dekat maka medan listrik yang ditumbulkan akan semakin besar, tetapi bila jaraknya semakin jauh maka medan listriknya akan semakin kecil.

D. Contoh Soal dan Pembahasan

Pertanyaan :

Dua benda bermuatan listrik Q₁ dan Q₂ dengan besar muatan masing-masing 6 C dan 3 C. Jika jaran antar kedua muatan tersebut adalah 2 cm, maka hitunglah besar medan listrik dari Q₁!

Pembahasan :

Diketahui :

  • Q₁ = 6 C
  • Q₂ = 3 C
  • r = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10⁻² m

Ditanyakan :

  • E = ....?

Jawaban :

  • E = k . Q₁ / r²
  • E = 9x10⁹ Nm²C⁻² . 6 C / (2 x 10⁻²)² m²
  • E = 9x6/4 . 10⁹⁻⁽⁻⁴⁾
  • E = 13,5 x 10¹³ NC⁻¹
  • E = 1,35 x 10¹² NC⁻¹
  • Jadi besar medan magnet dari Q₁ adalah 1,35 x 10¹² NC⁻¹

Penutup

Demikian penjelasan mengenai medan listrik. Mudah-mudahan dapat menambah pengetahuan dan pemahaman kalian. Tetaplah belajar ilmu agama dan dunia kemudian amalkanlah apa yang sudah kalian pelajari dalam perilaku kalian dan kepada orang lain serta lingkungan sekitar sampai akhir hayat, mudah-mudahan Allah memberikan kebaikan kepada kalian di dunia dan akhirat.

Baca juga postingan :

Aplikasi analisis butir soal PG Tsani

Berlatih soal pewarisan sifat