Hari: 2 Juli 2019

Medan listrik didefinisikan sebagai ruang di sekitar suatu muatan listrik sumber dengan muatan listrik lainnya dalam ruang ini akan mengalami gaya listrik atau gaya Coulomb. Keberadaan medan listrik tidak terlepas dari keberadaan muatan listrik dengan kata lain medan listrik ditimbulkan oleh muatan listrik dan mempengaruhi ruang disekitar muatan listrik, pengaruh medan listrik hanya dapat dirasakan oleh muatan listrik lainnya.

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.

Telah diketahui terdapat dua jenis muatan yaitu muatan positif dan negatif. Setiap jenis muatan memiliki arah garis medan dan jenis interaksi yang berbeda dengan muatan lain. Untuk muatan positif arah garis medannya menjauhi muatan. Sedangkan muatan negatif arah garis medannya digambarkan menuju ke muatan.

Untuk menggambarkan medan listrik digunakan dengan garis-garis gaya listrik seperti yang ada di bawah berikut. Garis-garis gaya listrik digambarkan sebagai lintasan tempuh muatan listrik positif menuju muatan listrik negatif. Sehingga, garis gaya listrik tidak mungkin berpotongan, sebab garis gaya listrik merupakan garis khayal yang berawal dari benda bermuatan positif dan akan berakhir di benda yang bermuatan negatif.

Adapun medan listrik dapat menyebabkan muatan lain dalam medan listrik mengalami gaya tarik atau gaya tolak, bergantung pada apakah muatan sumber sejenis atau tak sejenis dengan muatan lain.

Tentu Anda sudah tahu bahwa muatan listrik terdiri dari muatan positif dan negatif, muatan tersebut dapat menghasilkan gaya. Gaya yang menjelaskan tentang interaksi antar muatan listrik disebut Hukum Coulomb.

Besar gaya listrik antara dua benda bermuatan listrik diselidiki oleh fisikawan Perancis bernama Charles Coulomb pada tahun 1785. Dari percobaannya, Coulomb berhasil menemukan Hukum Coulomb, yaitu sebagai berikut.

“Besar gaya tarik atau gaya tolak antara dua muatan listrik adalah sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.”

Sehingga dapat ditulis persamaan sebagai berikut.

keterangan:

q1, q2 = muatan masing-masing partikel (Coulomb = C)

r = jarak antar kedua muatan (m)

k = konstanta Coulomb

F = gaya listrik tarik-menarik atau tolak menolak atau gaya Coulomb (N)

Perhatikan bahwa garis kerja gaya listrik terletak pada garis hubung kedua muatan listrik (muatan listrik dianggap sebagai muatan titik). Jika medium tempat muatan-muatan berada adalah vakum atau udara, nilai ε = ε₀

Jika kedua muatan berada dalam medium selain vakum atau udara, permitivitas medium ε dihitung dengan persamaan berikut.

ε =ε_rε₀

dengan permitivitas relatif atau tetapan dielektrik. Nilai ε_r untuk ruang hampa atau udara adalah 1 sehingga nilai ε_r untuk medium lainnya jelas lebih besar dari 1.