Home / Fisika / Medan Listrik

Medan Listrik

  • 8 min read

Penulis : Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia 2016

Medan Listrik merupakan suatu area yang berada di sekitar penghantar yang dialiri arus listrik. Medan listrik timbul akibat adanya arus listrik. Adanya medan listrik menimbulkan medan magnet fenomena tersebut dinamakan sebagai induksi elektromagnetik. Semakin besar medan listrik maka akan semakin besar medan magnet yang ditimbulkan. Kekuatan medan listrik dinamakan sebagai kuat medan listrik. Medan listrik merupakan medan vektor karena memiliki nilai dan juga arah. Arah medan listrik searah dengan muatan listrik.

Apakah kamu tahu apa itu medan listrik? Bagaimana arah medan listrik itu? Apa hubungan medan listik dengan medan magnet? Lalu, bagaimana rumus dari medan listrik itu? Yuk, simak artikel ini untuk mengetahui jawabannya.

Pengertian Medan Listrik

Medan listrik memiliki hubungan dengan medan magnet. Medan listrik merupakan suatu area di sekitar benda bermuatan listrik akibat adanya muatan listrik yang bergerak.

Muatan listrik yang bergerak dari kutub positif menuju kutub negatif dinamakan sebagai arus listrik. Sedangkan kuat arus listrik menyatakan aliran muatan tersebut per satuan waktu (bisa berupa sekon, milisekon, dsb).

Arus listrik yang dimaksud adalah arus konvensional dimana arus listrik tersebut mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Bagi kamu yang ingin mempelajari lebih dalam tentang arus listrik, maka kamu dapat membaca artikel arus listrik.

Selama adanya arus listrik, maka medan listrik juga akan ada. Medan listrik termasuk kedalam besaran vektor karena memiliki nilai dan juga arah.

Gaya gerak listrik (GGL) timbul akibat adanya perbedaan beda potensial pada ujung-ujung penghantar. Di dalam medan listrik terdapat GGL yang timbul dari kutub positif dan berakhir di kutub negatif.

Adanya GGL mempengaruhi benda-benda magnetik yang berada di sekitarnya. Arus listrik menimbulkan medan magnet dimana keberadaan arus listrik menimbulkan medan listrik di sepanjang penghantar (lintasan arus listrik).

Pernyataan terseut sesuai dengan hukum Oersted. Sehingga adanya medan listrik juga menimbulkan adanya medan magnet karena dapat menarik benda magnetik.

Arah medan listrik searah dengan arah muatan listrik atau bisa dikatakan arahnya keluar dari kutub positif menuju kutub negatif. Adanya medan listrik dapat menarik benda magnetik tanpa memperhatikan kutub dari benda magnetik tersebut.

Inilai perbedaan dengan medan magnet. Medan magnet hanya menarik benda magnetik dengan kutub yang saling berlawanan atau pun menolak benda magnetik dengan kutub yang sejenis.

Hubungan Medan Listrik dengan Medan Magnet

Medan listrik timbul karena adanya muatan listrik yang bergerak sehingga dapat mempengaruhi muatan listrik lainnya. Pengaruh medan listrik berupa gaya Coulomb.

Adanya medan listrik juga mengakibatkan adanya medan magnet. Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan menimbulkan suatu gelombang yang dinamakan sebagai gelombang elektromagnetik (GEM).

Semakin besar medan listrik, maka medan magnet yang ditimbulkan juga akan semakin besar.

Dengan demikian, adanya medan listrik juga menyebabkan adanya medan magnet. Tetapi adanya medan magnet belum tentu menimbulkan medan listrik.

Jika, medan magnet bergerak di dalam suatu kumparan, baru akan menimbulkan medan listrik (karena adanya kuat arus listrik). Hal demikian dinamakan sebagai induksi elektromagnetik.

Induksi elektromagnetik merupakan suatu fenomena fisika dimana timbul arus listrik pada suatu kumparan akibat pergerakan dari magnet di dalam kumparan. Juga, bisa diartikan bahwa induksi elektromagnetik merupakan peristiwa timbulnya medan magnet akibat adanya medan listrik.

Bagi kamu yang ingin mengetahui lebih dalam mengenai induksi elektromagnetik, maka kamu dapat membaca artikel induksi elektromagnetik.

Kuat Medan Listrik

Medan listrik memiliki kekuatan yang dinamakan sebagai kuat medan listrik. Medan listrik dapat diukur melalui kuat medan listrik.

Kuat medan listrik dapat didefinisikan sebagai besaran gaya muatan listrik per satuan muatan listrik. Gaya listrik disebut sebagai gaya Coulomb. Berikut rumus dari gaya Coulomb:

rumus gaya coulomb

dimana F merupakan gaya Coulomb (N), k merupakan konstanta Coulomb dengan besar , q1 merupakan muatan listrik ke-1 (C), q2 merupakan muatan listrik ke-2 (C), r merupakan jarak antar kedua muatan (m).

rumus dari kuat medan listrik

rumus kuat medan listrik

dimana e merupakan kuat medan listrik (N/C), f merupakan gaya Coulomb (N), dan q merupakan muatan listrik (C).

Sedangkan rumus kuat medan listrik untuk suatu titik yang dianggap sebagai titik partikel bermuatan dapat dibedakan apakah muatan tersebut saling sejajar (segaris) atau membentuk sudut tertentu. Jika muatan listriknya berbeda, maka akan saling tarik-menarik.

Tetapi, jika muatannya sama maka akan saling tolak-menolak.

Terdapat satu partikel bermuatan yang dijadikan acuan, misal partikel ke-2. Berikut rumus untuk muatan listrik yang saling sejajar pada partikel ke-1:

partikel 1

dimana e1 merupakan kuat medan listrik partikel ke-1 (N/C), k merupakan konstanta Coulomb dengan besar , merupakan muatan listrik ke-1 (C), dan merupakan jarak muatan listrik terhadap muatan acuan (m).

rumus kuat medan listrik pada muatan ke-2

rumus kuat medan listrik

dimana e2 merupakan kuat medan listrik partikel ke-2 (N/C), dan q2 merupakan muatan listrik ke-2 (C).

Pers. (3) dan (4) mirip dengan pers. (1). Tetapi, pada pers. (1) terdapat dua partikel yang saling berinteraksi sedangkan pada pers. (3) dan (4) hanya satu partikel saja.

Pers. (3) dan (4) dapat dipakai sebagai asumsi untuk menentukan kuat medan listrik pada suatu penghantar dengan menganggap bahwa semua partikelnya seragam, tak lain untuk memudahkan dalam perhitungan.

Jika muatan listriknya saling membentuk sudut tertentu maka rumusnya akan berbeda lagi. Pastinya, jumlah partikel lebih dari satu dan rumus kuat medan listrik tiap partikelnya dapat menggunakan pers. (3) dan (4).

Berikut rumus untuk kuat medan listrik yang saling membentuk sudut tertentu:

rumus kuat medan listrik

dimana etotal merupakan kuat medan listrik total (N/C), e1 merupakan kuat medan listrik partikel ke-1 (N/C), dan e2 merupakan kuat medan listrik partikel ke-2 (N/C)

Jadi, dapat disimpulkan bahwa medan listrik merupakan suatu area yang berada di sekitar benda/penghantar bermuatan listrik dimana ditimbulkan akibat adanya muatan listrik yang bergerak. Arah medan listrik timbul atau searah dengan arah gerak muatan listrik dimana muatan listrik berarah dari kutub positif menuju kutub negatif.

Medan listrik memiliki hubungan dengan medan magnet. Adanya medan listrik akan menimbulkan medan magnet dan semakin besar medan listrik maka akan semakin besar medan magnet yang ditimbulkan.

Peristiwa timbulnya medan magnet akibat adanya medan listrik dinamakan sebagai induksi elektromagnetik. Medan listrik diukur dalam bentuk kuat medan listrik.

Rumus kuat medan listrik telah dinyatakan dalam pers. (2), (3), (4), dan (5).

Demikian pembahasan artikel ini mengenai kuat medan listrik. Semoga pembahasannya mudah dimengerti dan dapat menjawab pertanyaan kamu terkait medan listrik. Sekian, terimakasih.

Daftar Pustaka

  • Admin. 2019. Pengertian Medan Listrik dan Cara Menghitung Kuat Medan Listrik. Diperoleh dari https://www.amongguru.com/pengertian-medan-listrik-dan-cara-menghitung-kuat-medan-listrik/ (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Ardra.biz. Induksi Medan Magnet. Diperoleh dari https://www.scribd.com/doc/69590821/Arus-Listrik-Menimbulkan-Medan-Magnet#:~:text=Arus%20Listrik%20Menimbulkan%20Medan%20Magnet%20Medan%20magnet%20adalah%20ruang%20disekitar,medan%20magnet%20disekitar%20arus%20listrik. (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Indiara, Varty. Arus Listrik Menimbulkan Medan Magnet. Diperoleh dari https://www.scribd.com/doc/69590821/Arus-Listrik-Menimbulkan-Medan-Magnet#:~:text=Arus%20Listrik%20Menimbulkan%20Medan%20Magnet%20Medan%20magnet%20adalah%20ruang%20disekitar,medan%20magnet%20disekitar%20arus%20listrik. (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Manis, Si. 2018. Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Cara Menghitung Medan Listrik dan Kuat Medan Listrik Lengkap. Diperoleh dari https://www.pelajaran.co.id/2018/22/pengertian-rumus-dan-contoh-soal-cara-menghitung-medan-listrik-dan-kuat-medan-listrik-lengkap.html#kuat-medan-listrik-oleh-beberapa-muatan (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Nur. 2020. Gaya Listrik & Gaya Gerak Listrik (GGL): Rumus & Contoh Soal. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/rumuspintar.com/gaya-listrik-ggl/amp/ (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Pakdosen. 2020. Medan Listrik. Diperoleh dari https://pakdosen.pengajar.co.id/medan-listrik/ (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Prashna, Deyan. 2020. Induksi Elektromagnetik. Diperoleh dari https://bacaboy.com/induksi-elektromagnetik/#:~:text=Daftar%20Pustaka-,Pengertian%20Induksi%20Elektromagnetik,di%20dalam%20suatu%20medan%20magnet.&text=Pada%20induksi%20elektromagnetik%20terdapat%20GGL,timbul%20akibat%20perubahan%20fluks%20magnetik. (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Prashna, Deyan. 2020. Medan Magnet. Diperoleh dari https://bacaboy.com/medan-magnet/ (diakses pada 5 Juli 2020).
  • Rumushitung.com. 2020. Medan Listrik (Fisika SMA). Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/rumushitung.com/2014/06/29/medan-listrik-fisika-sma/amp/ (diakses pada 5 Juli 2020).

Baca juga