Page 69 - Fisika 3.cdr

62 Fisika SMA Kelas XII

C. Hukum Gauss

1. Hubungan Fluks Listrik dan Kuat Medan Lis-
trik
Medan listrik sebagai besaran vektor digambarkan
dengan garis-garis yang memiliki arah atau anak panah.
Contohnya medan listrik di sekitar muatan titik positif
seperti pada Gambar 4.15. Jumlah garis-garis medan listrik
yang menembus secara tegak lurus pada suatu bidang
dinamakan dengan fluks listrik dan disimbolkan φ.
Gambar 4.15 Bagaimana dengan medan listriknya? Besar medan
Garis-garis medan listrik listrik disebut dengan kuat medan listrik dapat didefinisikan
juga sebagai kerapatan garis-garis medan listrik.
Dari dua pengertian di atas dapat dirumuskan
θ hubungan sebagai berikut.

φ = E . A
atau .............................. (4.6)
φ = E . A cos θ
(a)
dengan : φ = fluks listrik (weber)
E = kuat medan listrik (N/C)
A = luas bidang yang terbatas garis-garis gaya
2
(m )
θ = sudut antara E dengan normal bidang
Dengan menggunakan definisi dua besaran di atas,
Gauss merumuskan hubungan antar besaran sebagai
(b)
berikut.
“Jumlah garis medan (fluks listrik) yang menembus
suatu permukaannya sebanding dengan jumlah
muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan
tersebut”.
Pernyataan di atas itulah yang dikenal sebagai
(c) hukum Gauss dan dapat dirumuskan sebagai berikut
Gambar 4.16
(a) Garis-garis gaya listrik E Faktor pembanding yang sesuai adalah . Sehingga dapat
membentuk sudut θ dengan dirumuskan sebagai berikut.
normal;
(b) Saling tegak lurus sehingga φ ~ q
φ maksimum, θ = 0
(c) Sejajar sehingga φ = 0 dan atau φ = ........................................ (4.7)
θ = 90 o
Perhatikan penerapan hukum Gauss tersebut pada
Penting bola konduktor dan keping sejajar seperti penjelasan
berikut.
Kuat medan listrik E = besaran
vektor, luas penampang A juga 2. Bola Konduktor Bermuatan
vektor. Karena perkaliannya Bola konduktor berjari-jari R diberi muatan Q
titik (dot) maka φ merupakan
besar skalar. maka muatan itu akan tersebar pada permukaan bola
seperti pada Gambar 4.17. Bagaimana besaran-besaran