Page 59 - ENERGI MASA DEPAN edit_Spread
P. 59

Pada gambar F3 bola konduktor dengan jari-jari R dan muatan total Q. Medan listrik yang
                  dihasilkan  oleh  bola  konduktor  bermuatan  dapat  ditentukan  dengan  menerapkan  Hukum
                  Gauss. Berikut medan listrik di titik pada setiap permukaan Gauss.


                   (a) Di Dalam Bola Konduktor



                  Oleh karena tidak ada muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan bola Gauss atau  = 0,
                       
                                                           ⃗⃗
                                                                     ⃗⃗
                  Φ =  , sehingga Φ = 0. Medan listrik  = Φ/,  = 0. Artinya, tidak ada medan listrik
                        0
                  didalam bola konduktor bermuatan.

                  (b) Di Permukaan Bola Konduktor                    (c) Di Luar Bola Konduktor



                  Muatan    listrik   yang   dilimgkupi   oleh     Muatan    listrik   yang   dilimgkupi   oleh
                  permukaan  bola  Gauss  tepat  sama  dengan      permukaan  bola  Gauss  sama  dengan  muatan
                  muatan  total  bola  konduktor,   = .  Luas   total  dalam  bola  konduktor,   = .  Luas
                  permukaan  Gauss   = 4   sehingga  fluks   permukaan  Gauss   = 4   sehingga  fluks
                                             2
                                                                                               2
                  listriknya                                       listriknya
                              ⃗⃗
                       ⃗⃗
                  Φ = .  =  (4 )                         Φ = .  =  (4 )
                                     2
                                                                        ⃗⃗
                                                                               ⃗⃗
                                                                                      2
                                                    
                  Subtitusikan  ke  persamaan  Φ = ,  maka:        Subtitusikan  ke  persamaan  Φ =    ,  maka:
                                                    0                                                0
                               
                   (4 ) =                                     (4 ) =  
                  ⃗⃗
                         2
                                                                   ⃗⃗
                                                                          2
                               0
                                                                                0
                  Sehingga    diperoleh   medan     listrik   di   Sehingga    diperoleh   medan     listrik   di
                  permukaan bola:                                  permukaan bola:
                                   1                                                 1        
                                                                                   ⃗⃗
                             ⃗⃗
                             =          =                                      =        2  =   2
                                 4  2    2                                     4      
                                                                                           0
                                     0
                  Bola konduktor berjari-jari 5 cm diberi muatan listrik merata dengan total 20 . Tentukan
                  kuat medan listrik pada jarak:

                  a.  2,5 cm; b. 5 cm; c. 10 cm dari pusat bola










                                                                E-Book Berbasis STEM
   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64