Konsep Garis Medan Listrik diperkenalkan oleh Michael Faraday, ia lahir pada tanggal 22 September 1791 di London dan meninggal pada tanggal 25 Agustus 1867 di Hampton Court Palace, Molesey. Di banyak bidang fisika, medan listrik penting dan dalam teknologi kelistrikan, bidang ini dieksploitasi secara praktis.
Gaya tarik antara elektron dan inti atom, medan listrik bertanggung jawab. Satuan SI kekuatan sinyal medan listrik yakni v/m (volt per meter) dan dengan medan magnet yang berubah-ubah waktu atau dengan muatan listrik, medan listrik dibuat. Penjelasan singkat ihwal garis-garis medan listrik dan representasi garis-garis medan akan dibahas.
Apa itu Garis Medan Listrik?
Definisi: Garis medan listrik didefinisikan selaku wilayah di mana muatan listrik mengalami gaya. Benda-benda bermuatan sanggup positif atau negatif, muatan bertentangan menawan satu sama lain dan menyerupai muatan tolak. Garis medan yakni representasi visual dari medan listrik yang dibentuk oleh satu muatan atau sekelompok muatan dan disingkat selaku E-medan.
Ini yakni rancangan tiga dimensi dan oleh alasannya itu tidak sanggup divisualisasikan dengan sungguh sempurna dalam bidang. Huruf E melambangkan vektor medan listrik dan bersentuhan dengan garis medan di setiap titik. Arah garis-garis tersebut sama dengan arah vektor medan listrik.
Intensitas Medan Listrik alasannya Titik Pengisian dan Kelompok Pengisian
Intensitas medan listrik akhir muatan titik sanggup diperoleh dengan menggunakan aturan coulomb. Intensitas medan listrik akhir muatan titik ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Menurut aturan coulomb, gaya 'F' dinyatakan sebagai
F = q*q0/4Πε0 r2 r ̂ ... persamaan (1)
Intensitas medan listrik alasannya titik muatan dinyatakan sebagai.
E = F/q0 r ̂ ... persamaan (2)
Substitusi persamaan (1) pada persamaan (2) akan mendapat verbal intensitas medan listrik beserta muatan titik dan muatan uji
E = q*q0 /4Πε0 r2 *1/q0 r ̂
E = q/4Πε0 r2 r ̂ ... persamaan (3)
Dimana r ̂ yakni vektor satuan
Persamaan (3) yakni intensitas medan listrik akhir muatan titik beserta muatan titik dan muatan uji. Intensitas medan listrik kalangan muatan ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Dimana q1, q2, q3, q4, q5, q6 ... qn adalah ongkos dan r1, r2, r3, r4, r5, r6 ... rn adalah jarak.
Intensitas medan listrik alasannya kalangan muatan di titik p diberikan oleh
E = E1 + E2 + E3 + E4 + ... + En ... persamaan (4)
Seperti yang kita pahami bahwa intensitas medan listrik akhir muatan titik dinyatakan dalam persamaan di atas (3)
E1 = q1 / 4Πε0 r12 r ̂1
E2 = q2 / 4Πε0 r22 r ̂2
E3 = q3 / 4Πε0 r32 r ̂3 ... En = qn / 4Πε0 rn2 r ̂n
Substitusi nilai E1 + E2 + E3 + E4 + ... + En pada persamaan (4) akan mendapatkan
E = q1/4Πε0 r12 r ̂1 + q2/4Πε0 r22 r ̂2 + q3/4Πε0 r32 r ̂3 + .... + qn/4Πε0 rn2 r ̂n
E = 1/4Πε0 [q1/r12 r ̂1 + q2/ r22 r ̂2 + q3/ r33 r ̂3 + .... + qn/ rnn r ̂n ] .... persamaan (5)
Persamaan (5) yakni intensitas medan listrik alasannya gugus muatan
Representasi Garis Bidang
Untuk q> 0: Jika q lebih besar dari nol (q> 0), muatannya positif dan garis medan mengarah ke luar secara radial. Garis medan untuk q> 0 ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Untuk q <0: Jika q kurang dari nol (q <0), muatannya negatif dan garis medan mengarah ke dalam secara radial. Garis medan untuk q <0 ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Tidak menyerupai Muatan atau Dipol: Representasi garis bidang untuk muatan atau dipol yang tidak sama ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Untuk Muatan Serupa
Jika |q1| = |q2|: Jika muatan q1 dan q2 sama, titik netral dan intensitas medan yakni nol untuk muatan serupa dan berada di sentra muatan q1 dan q2.
Jika |q1|> |q2|: Jika muatan q1 lebih besar dari q2, titik netral 'p' bergeser ke arah muatan q2 yang besarnya lebih kecil.
Medan Listrik Seragam: Dalam medan listrik seragam, garis medan dimulai dari muatan positif dan menuju muatan negatif. Garis-garis medan mempunyai jarak yang serupa dan garis-garis tersebut sejajar dalam medan listrik yang seragam.
Properti
Sifat-sifat garis medan listrik adalah
- Garis medan dimulai dari muatan positif dan rampung pada muatan negatif
- Garis bidang kontinu
- Garis medan tidak pernah berpotongan (Alasan: Jika saling berpotongan, akan ada dua arah medan listrik pada titik yang tidak memungkinkan)
- Di wilayah medan listrik kuat, garis-garis sungguh berdekatan sedangkan di wilayah medan listrik lemah garis-garis jauh
- Di wilayah garis medan listrik seragam, terdapat garis sejajar dengan jarak yang sama
- Garis medan senantiasa wajar pada permukaan konduktor
Aturan untuk Menggambar Garis Medan Listrik
Aturan untuk menggambar garis bidang adalah
- Untuk kalangan muatan titik tertentu, garis medan senantiasa berasal dari muatan positif dan diakhiri dengan muatan negatif. Jika ada beberapa keistimewaan muatan maka beberapa jalur akan dimulai atau diakhiri tanpa batas.
- Misalnya, pada gambar di atas, q1 lebih besar dari q2. Garis-garis tersebut berasal dari q2, jadi muatan q2 adalah positif dan pada muatan q1 beberapa garis berasal dari jarak yang sungguh jauh.
- Jumlah garis yang diakhiri dengan muatan negatif atau meninggalkan muatan positif seimbang dengan besarnya muatan.
- Jadi lebih tinggi muatannya lebih banyak garis akan meninggalkannya kalau itu yakni muatan positif atau rampung di dalamnya kalau itu yakni muatan negatif.
- Garis bidang tidak pernah saling bersilangan
Pertanyaan
1). Apa saja jenis garis medan listrik?
Medan listrik seragam dan medan listrik tidak seragam yakni dua jenis garis medan listrik. Garis medan dibilang medan listrik yang seragam apabila medan listrik konstan dan dibilang medan listrik tidak seragam apabila medan tidak beraturan pada setiap titik.
2). Bagaimana cara menghasilkan medan listrik?
Dengan muatan stasioner, medan listrik dihasilkan, dan dengan muatan bergerak medan magnet dihasilkan.
3). Bagaimana medan listrik dihasilkan?
Medan listrik dihasilkan oleh partikel bermuatan. Kearah medan, muatan positif dipercepat dan bertentangan dengan arah medan, partikel bermuatan negatif dipercepat.
4). Berapa intensitas medan listrik alasannya muatan titik?
Intensitas medan listrik akhir muatan titik beserta muatan titik dan muatan uji dinyatakan sebagai
E = q/4Πε0 r2 r ̂
Di mana E yakni intensitas medan listrik, r ̂ yakni vektor satuan dan q yakni muatan.
5). Bagaimana garis medan listrik mengobrol kekuatan medan?
Kekuatan garis medan listrik tergantung pada sumber muatan dan medan listrik mempunyai pengaruh saat garis medan saling berdekatan.
Pada postingan ini dibahas mengenai intensitas medan listrik akhir muatan titik dan kalangan muatan, representasi garis medan, properti garis medan, dan aturan menggambar garis medan listrik.
