Page 241 - 0. Buku Fisika SMA Kelas X

B.2 Hubungan Kuat Medan Listrik dengan Kuat Medan Magnet

Apabila kita perhatikan Gambar 2.1 dan kita tinjau kembali persamaan gelombang dalam arah x,
maka medan magnet dan medan listrik dari suatu gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan
dengan persamaan gelombang berjalan:
E y = E m sin (kx - t) ........................................................................... (2.2)
B z = B m sin (kx - t) ........................................................................... (2.3)
dengan E m = amplitudo medan listrik dan B m = amplitudo medan magnet, k = bilangan
gelombang (k = 2/),  = frekuensi sudut ( = 2f).

Persamaan gelombang elektromagnetik (2.2) dan (2.3) harus memenuhi hubungan:
 E   B
x  t 
 E sin kx  t    B sin kx  t 
x  m t  m
- k E m sin (kx - t) = -  B sin (kx - t)
E m  
B m k
 E E
Karena  c dan m  , maka
k B m B
E E
m   c ............................................ (2.4)
B m B
Jadi, nilai perbandingan antara amplitudo kuat medan listrik dengan amplitudo kuat medan
magnet dari suatu gelombang elektromagnetik pada setiap saat adalah sama dengan cepat
rambat cahaya.

B.3 Rapat Energi Listrik dan Rapat Energi Magnet

Rapat energi listrik (u e) didefinisikan sebagai energi listrik setiap satu satuan volume. Persamaan
rapat energi listrik ini dapat diturunkan dari energi listrik yang tersimpan di dalam kapasitor
dibagi dengan volume kapasitor:
1 2 1   0 A    2


Ed
W 2 CV 2  Ad 
u   
e
volume A. d Ad
1
2
u   E ................................................................................................. (2.5)
e
2 0

3
dengan: u e = rapat energi listrik (J/m )
2
-12
 0 = permitivitas listrik (8,85 x 10 C/N.m )
E = kuat medan listrik (N/C)

Bab Fisika Kelas X SMA/MA 229