Page 243 - 0. Buku Fisika SMA Kelas X

Karena nilai sesaat E dan B merupakan fungsi sinus dalam waktu t, berarti poynting vector rata-
rata adalah laju energi (daya) rata-rata persatuan luas, yang dinyatakan sebagai berikut:
P W E B
S    m m ...................................................................................... (2.9)
A At 2 0

Karena gelombang elektromagnetik merambat ke segala arah dengan kelajuan tetap c, maka luas
2
suatu daerah yang berjarak r terhadap sumber gelombang sama dengan luas kulit bola (A = 4r )

A.5 Hubungan antara Intensitas Gelombang dengan Rapat Energi

E 1
Dengan menggunakan persamaan  c dan c , sesuai dengan persamaan (2.5) rapat
B  0  0
energi magnetik dapat dituliskan menjadi:
2
B 2 E  c 2 E   1
2
u    0 0   E
m
2 0 2 0 2 0 2 0
1
Sesuai dengan persamaan (2.6) ,  E  u sehingga diperoleh:
2
2 0 e
B 2 1
2
u    E  u ....................................................................... (2.10)
2 0 2 0 e
m
Persamaan (2.10) menunjukkan bahwa dalam suatu volume tertentu, energi gelombang
elektromagnetik terdiri atas energi medan listrik dan energi medan magnetik yang sama besar.

Rapat energi gelombang elektromagnetik total (u) sama dengan jumlah rapat energi medan
listrik dan rapat energi medan magnetik, yaitu:
2
u = u e + u m = 2u e =  0E
atau
B 2
u = u e + u m = 2u m =
 0

Nilai E dan B selalu berubah terhadap waktu menurut fungsi sinus, sehingga rapat energi
gelombang elektromagnetik (u) juga berubah terhadap waktu. Oleh karena itu, rapat energi
gelombang elektromagnetik dinyatakan dalam rapat energi rata-rata (u ) dan nilai E dan B harus
E B
diganti dengan nilai efektifnya, yaitu: E  m , dan B  m , sehingga:
ef
ef
2 2
B
ef
u   E   0
0
ef
 E  2 B  2 2
u    m   m
0
 2   0
 E 2 B 2
u  0 m  m .................................................................................... (2.11)
2 2 0

Dari persamaan (2.9) dan (2.11) diperoleh:

Bab Fisika Kelas X SMA/MA 231