Materi Medan Listrik : Rumus, Contoh Soal dan Penjelasannya

Rumus medan listik adalah F = (k x Q x q) / r^2 atau secara matematis medan listrik didefinisikan sebagai gaya listrik per satuan muatan.

Bukan hanya magnet yang memiliki medan magnet untuk menarik benda-benda logam di sekitarnya. Listrik juga punya medan listrik loh!

Medan listrik mampu mempengaruhi gerak partikel bermuatan. Benda atau makhluk hidup yang mempunyai muatan listrik berpotensi untuk menerima efek dari medan listrik ini. Wah!

Nah, selanjutnya biar lebih kenal dengan medan listrik, yuk kita simak dulu materi mengenai medan listrik di bawah ini!

Medan Listrik

Medan listrik adalah wilayah, daerah, ruang di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik yang berasal dari muatan tersebut.

Karakteristik medan listrik digambarkan dengan garis listrik yang mengarah keluar jika muatan positif (+) dan garis listrik yang mengarah ke dalam jika muatan negatif (-). Perhatikan gambar ilustrasi berikut.

Seberapa kuat benda memperoleh pengaruh medan listrik, tergantung dengan muatan sumber dan jarak benda tersebut.

Rumus Medan Listrik

Secara matematis medan listrik didefinisikan sebagai gaya listrik per satuan muatan. Sedangkan rumus gaya listrik atau gaya coulomb itu sendiri adalah sebagai berikut.

Keterangan
F = gaya coulomb (N)
k = ketetapan coulomb ( 9 x 10⁹ Nm²/C²)
Q, q = muatan listrik (C)
r = jarak dua muatan (m)

Berikut adalah rumus medan listrik

Jika diketahui gaya coulomb antara muatan sumber (Q) dan muatan uji (q), maka medan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan
E = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya coulomb (N)
q = muatan uji (C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak antara muatan sumber dan muatan uji

Arah kuat medan listrik dari muatan uji (q) bergantung dengan jenis muatan uji itu sendiri dan muatan sumber.

Jika muatan uji bertemu dengan muatan sumber sejenis, maka akan terjadi tolak menolak. Sebaliknya, jika antar muatan yang bertemu tidak sejenis, maka akan terjadi saling tarik menarik.

Supaya bisa lebih memahami arah medan listrik, perhatikan ilustrasi berikut.

Contoh Soal dan Penjelasannya

Berikut adalah beberapa rangkuman soal tentang medan listrik dan penjelasannya.

Contoh Soal 1

Diketahui sebuah muatan uji 2.10⁵ C dengan gaya coulomb yang bekerja adalah 0,35 N. Berapa besar medan listrik muatan uji tersebut?

Pembahasan:

E = F/q = 0,35/2.10⁵ = 0,175 . 10^-5 N/C

Contoh Soal 2

Titik P berada pada jarak 10 cm dari muatan +15 mC. Tentukan besar dan arah medan listrik pada titik A. ( k = 9 x 10⁹ Nm²/C², 1 mC = 1x 10^-6 C , 1 cm = 10^-2 m)

Pembahasan:

E = k q/r²
= (9 x 10⁹ ) (15 x 10^-6)/ (10 x 10^-2) ²
= 135 x 10⁵ N/C

Terimakasih telah membaca artikel Saintif tentang medan listrik. Semoga bermanfaat ya!