Rumus Medan Listrik: Definisi dan Contoh Soalnya, Simak!

23 Nov 2023, 05:05 WIB

ilustrasi rumus (freepik.com)

Pernahkah kamu merasakan ada aliran listrik yang membuat seakan-akan seperti tersetrum pada saat membuka pintu? Jika iya, hal tersebut terjadi karena adanya medan listrik. Nah, pada artikel ini, kamu akan mengenal cara menghitung aliran listrik dengan menggunakan rumus medan listrik.

Adanya peristiwa seperti tersetrum listrik pada saat membuka pintu itu disebabkan karena terdapat elektron berlebih di tangan manusia yang membuat elektron dari tangan mengalir ke gagang pintu. Selain itu, biasanya gagang pintu terbuat dari logam, sehingga akan mengandung konduktivitas listrik yang lebih tinggi.

Untuk mengetahui penjelasan lengkapnya mengenai rumus medan listrik, simak terus informasi di bawah ini, ya. Akan ada contoh perhitungannya di akhir yang bisa kamu ikuti!

Apa itu Medan Listrik?

Berdasarkan buku Teori Fisika oleh Darmawan Harefa dkk (2023), pengertian medan listrik adalah daerah atau ruang di sekitar partikel bermuatan listrik yang masih dipengaruhi oleh sistem gaya listrik (gaya Coulomb). Untuk itu, rumus medan listrik dapat dihitung sebagai gaya listrik dengan satuan muatan berupa Newton per Coulomb (N/C).

Singkatnya, baik muatan positif (proton) atau negatif (elektron), jika masih dipengaruhi oleh gaya listrik disebut sebagai medan listrik. Sementara itu, benda bermuatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber.

Perlu diketahui, medan listrik mempunyai nilai dan arah yang bergantung pada jenis dari muatan listrik itu sendiri. Adapun arah dari medan listrik, yaitu:

Jika muatan listrik menunjukkan hasil positif, maka arah medan listrik akan berada ke luar muatan.
Jika muatan listrik negatif, maka arah medan listrik akan mengarah ke dalam muatan.

Rumus Medan Listrik

Dari definisi yang telah dijelaskan sebelumnya, maka rumus medan listrik dilihat sebagai gaya listrik yang dibagi oleh muatan listrik pada benda. Berikut adalah bentuk rumusnya:

E = \frac{F}{q}

Keterangan:

E = Kuat medan listrik (N/C)

F = Gaya listrik/Coulomb (F)

q = Muatan listrik pada benda (C)

Perlu diketahui, besaran gaya listrik juga bergantung pada besar muatan, konstanta gaya listrik, serta jarak yang dihasilkan. Dengan demikian, rumus medan listrik dapat diturunkan menjadi:

Contoh Soal Rumus Medan Listrik

E = \frac{F}{q} = \frac{k \frac{Q - q}{r^{2}}}{q} = k \frac{Q}{r^{2}}

Agar kamu bisa memahami tentang rumus medan listrik lebih mendalam, berikut adalah contoh soal yang bisa diikuti menurut buku Fisika SMP/MTs Kelas IX (KTSP) oleh Budi Suryatin. Simak baik-baik, ya!

1. Diketahui ada suatu titik yang berjarak 10 cm dari muatan +2,5 × 10⁻⁵ C di udara, berapa kuat medan listriknya?

Diketahui:

q = 2,5 × 10⁻⁵ C

r = 10 cm = 0,1 m

Ditanya: E …?

Jawab:

jawaban contoh soal rumus medan listrik (Google Books)

2. Diketahui terdapat sebuah muatan dengan medan listrik sebesar 20N/C pada jarak 25 cm. Jika terdapat jarak sebesar 125 cm, berapakah besar medan listriknya?

Jawab:

E = (F/q)².E

= (25/125)².20

= 0,8 N/C

Dengan demikian, medan listrik pada jarak 125 cm adalah sebesar 0,8 N/C.

Itulah penjelasan mengenai rumus medan listrik, mulai dari definisi, hingga contoh perhitungannya. Jangan lupa untuk ikuti contoh soalnya di rumah, ya!

Penulis: Muti'ah Nur Rahmah