Top Banner
Gambar 1 Michael 1. Medan Listrik 1.1 Pengertian Medan Listrik Gagasan bahwa gaya bekerja dari jarak tertentu merupakan suatu hal yang sulit bagi para pemikir zaman dahulu. Termasuk Newton sendiri tidak yakin akan gagasan ini ketika beliau menerbitkan hukum gravitasi universalnya, sampai ada ilmuwan dari Inggris Michael Faraday (1791-1867) yang membantu memecahkan masalah ini dengan menggunakan ide medan. Menurut Michael Faraday suatu medan listrik keluar dari setiap muatan dan menyebar ke seluruh ruang. Ketika muatan yang kedua didekatkan dengan muatan pertama, ia akan merasakan gaya yang disebabkan oleh adanya medan listrik di tempat tersebut. Jadi secara umum pengertian dari medan listrik adalah daerah di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Besar kecilnya gaya yang dialami oleh suatu muatan listrik dalam medan listrik disebut kuat medan listrik. Arah kuat medan listrik selalu menjauhi atau meninggalkan pusat medan yang bermuatan (+) dan menuju atau mendekati medan yang bermuatan (-). Secara matematis medan listrik dapat dituliskan sebagai berikut. 1
24

Fis Das 3 Kelompok 2

Jan 16, 2016

Download

Documents

Dita Pramida

Materi ini mengenai
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Fis Das 3 Kelompok 2

Gambar 1 Michael Faraday

1. Medan Listrik

1.1 Pengertian Medan Listrik

Gagasan bahwa gaya bekerja dari jarak

tertentu merupakan suatu hal yang sulit bagi

para pemikir zaman dahulu. Termasuk Newton

sendiri tidak yakin akan gagasan ini ketika

beliau menerbitkan hukum gravitasi

universalnya, sampai ada ilmuwan dari Inggris

Michael Faraday (1791-1867) yang membantu

memecahkan masalah ini dengan menggunakan

ide medan. Menurut Michael Faraday suatu

medan listrik keluar dari setiap muatan dan

menyebar ke seluruh ruang. Ketika muatan

yang kedua didekatkan dengan muatan

pertama, ia akan merasakan gaya yang disebabkan oleh adanya medan listrik di

tempat tersebut.

Jadi secara umum pengertian dari medan listrik adalah daerah di sekitar

muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Besar kecilnya gaya yang

dialami oleh suatu muatan listrik dalam medan listrik disebut kuat medan listrik.

Arah kuat medan listrik selalu menjauhi atau meninggalkan pusat medan yang

bermuatan (+) dan menuju atau mendekati medan yang bermuatan (-). Secara

matematis medan listrik dapat dituliskan sebagai berikut.

(1)

Keterangan:

Secara ideal E didefinisikan sebagai limit F/q dan q diambil lebih kecil

dan lebih kecil lagi, sehingga mendekati nol. Alasannya adalah agar E tidak

1

Page 2: Fis Das 3 Kelompok 2

bergantung pada besar muatan uji q. Hal ini berarti bahwa E hanya

mendeskrisipkan efek muatan yang menimbulkan medan listrik pada titik itu.

Medan listrik di semua titik pada ruangan dapat diukur, berdasarkan

definisi dtersebut. Untuk situasi yang sederhana yang melibatkan satu atau

beberapa muatan titik, kita dapat menghitung berapa kira-kira besar E. Sebagai

contoh, medan listrik pada jarak r dari satu muatan titik Q akan mempunyai besar

atau, dalam ε0 :

(2)

Keterangan:

Hubungan untuk medan listrik yang disebabkan oleh satu muatan titik ini

juga disebut sebagai Hukum Coulomb. Disebutkan bahwa E tidak bergantung

pada q, hal ini membuktikan bahwa E hanya bergantung pada muatan Q yang

menghasilkan medan tersebut, dan bukan pada nilai muatan uji q.

1.2 Garis-garis Medan

Medan listrik merupakan vector oleh sebab itu kadang-kadang juga disebut

sebagai medan vector. Medan listrik dapat ditunjukkan dengan tanda panah pada

berbagai titik dalam situasi tertentu. Namun pada banyak titik akan menghasilkan

banyak tanda panah,yang mungkin terlihat rumit atau membingungkan. Untuk

menghindari hal tersebut kita dapak menggunakan tehnik yang disebut dengan

garis-garis medan. Hubungan dia antara garis-garis gaya (imajiner) dan vector

medan listrik adalah:

2

E = Medan Listrik (N/c)k = Konstanta listrik (Nm2/C2)Q = muatan yang menimbulkan medan listrik (C)r = jarak terhadap muatan yang menimbulkan medan listrik (m)ε = permitivitas medium

Page 3: Fis Das 3 Kelompok 2

1. Garis singgung kepada sebuah garis gaya pada setiap titik memeberikan

arah E pada titik tersebut

2. Garis-garis gaya digambarkan sehingga banyaknya garis persatuan luas

penampang (yang tegak lurus pada garis-garis tersebut) adalah sebanding

dengan besarnya (magnitude) E.

Garis-garis medan listrik atau garis-garis gaya digambar sedemikian rupa

sehingga menggambarkan arah gaya yang disebabkan oleh medan tersebut pada

muatan tes positif. Garis-garis gaya yang disebabkan oleh satu muatan positif

ditunjukkan pada gambar 1 dan satu muatan negatif pada gambar 2. Pada gambar

(a) garis-garis tersebut menunjuk secara radial ke keluar dari muatan dan pada

gambar (b) menunjukkan secara radial ke dalam menuju muatan karena ini

merupakan arah gaya pada muatan tes positif pada setiap kasus.

(a) (b)

Gambar 2 Garis-garis medan listrik (a) di dekat muatan titik positif (b) di dekat satu muatan negatif

Garis-garis medan menunjukkan arah medan listrik. Medan menunjukkan

arah tangent terhadap garis medan pada semua titik. Garis-garis tersebut

digambarkan sedemikian rupa sehingga besar medan listrik E, sebanding dengan

jumlah garis gaya yang melintasi daerah yang tegak lurus terhadap garis-garis itu.

Makin dekat garis-garis tersebut, makin kuat medan yang bersangkutakan. Garis-

garis medan listrik dimulai pada muatan positif dan berakhir pada muatan negatif

dan jumlah pada awal dan akhir sebanding dengan besar muatan.

1.3 Medan dan Konduktor Listrik

3

Page 4: Fis Das 3 Kelompok 2

Konduktor ialah bahan yang mengantarkan listrik dengan sempurna yang

berarti bahwa muatan listrik yang dimuatkan padanya akan bebas bergerak tanpa

hambatan sedikitpun. Dengan definisi yang demikian maka konduktor memiliki

sifat–sifat sebagai berikut.

a. Muatan listrik yang dimuatkan akan ada dipermukaan

b. Arah medan listrik dipermukaan adalah tegak lurus dari permukaan

c. Di dalam konduktor tidak ada medan listrik

d. Konduktor adalah benda equipotensial

e. Muatan listrik yang dimuatkan ke konduktor berongga akan ada

dipermukaan luarnya saja. Kuat medan listrik di permukaan konduktor

sebanding dengan rapat medan di tempat itu.

Medan listrik di dalam konduktor yang baik adalah nol pada situasi statis yaitu

ketika muatan-muatan berada dalam keadaan diam. Jika ada medan listrik di

dalam konduktor, akan ada gaya pada electron-elektron bebasnya karena

. Elektron-elektron akan bergerak mencapai posisi di mana medan listrik dan juga

gaya listrik pada mereka menjadi nol. Muatan total pada konduktor yang baik

mendistribusikan dirinya pada permukaan. Untuk konduktor yang bermuatan

negatif dapat kita bayangkan muatan-muatan negatif tersebut saling tolak menolak

dan menuju permukaan untuk saling menjauhi satu sama lain. Properti medan

listrik statis yang berhubungan dengan konduktor adalah medan listrik yang selalu

tegak lurus terhadap permukaan di luar konduktor.

Contoh soal:

Medan listrik satu muatan titik.

Hitung besar dan arah medan listrik pada titik P yang terletak 30 cm di

sebelah kanan muatan titik Q = -3 x 10-6C.

Pembahasan:

30cm

4

Page 5: Fis Das 3 Kelompok 2

Q = -3 x 10-6C. P

(a)

P

Q = -3 x 10-6C.

(b)

Gambar 3 Medan listrik pada titik P(a) disebabkan oleh muatan negatif Q dan (b) disebabkan oleh muatan positif Q

Arah medan listrik adalah menuju muatan Q sebagaimana ditunjukkan pada

gambar (a) karena kita mendefinisikan arah sebagai arah gaya pada muatan tes

positif . Jika Q positif medan listrik akan menjauhi seperti gambar (b).

2. Potensial Listrik

Jika medan listrik menggambarkan gaya per satuan muatan pada sebuah

partikel bermuatan dalam medan, maka yang sekarang kami jelaskan adalah

energi pontensial berdasarkan pada “persatuan muatan”, hal ini membawa kita

pada konsep pontensial listrik atau yang biasa disebut pontensial. Pontensial

listrik sangat erat kaitannya dengan medan listrik . Pontensial adalah energi

pontensial per satuan muatan. Definisinya jika V yang berada dalam sebuah

medan listrik sebagai energi pontensial U persatuan muatan yang diasosiasikan

dengan sebuah muatan uji di titik energi pontensial itu

adalah sebuah besaran skalar. Dari persamaan diatas satuannya diperoleh dengan

membagi satuan energi pontensial dengan satuan muatan, satuan SI dari

pontensial adalah (1Volt = 1 joule/coulomb). Mari kita meninjau beberapa hal

yang pokok, sebuah gaya beraksi pada sebuah partikel yang bergerak dari titik a

ke titik b, kerja yang dilakukan oleh gaya itu diberikan oleh sebuah

intergral garis.

5

Page 6: Fis Das 3 Kelompok 2

(3)

Gaya adalah konservatif, kerja yang dilakukan dapat dinyatakan dalam

energi pontensial U. Bila partikel itu bergerak dari sebuah titik dimana energi

pontensial itu adalah ke sebuah titik dimana energi pontensial itu adalah

maka perubahan energi pontensial adalah .

Maka kerja dari gaya tersebut adalah

(4)

Dari persamaan diatas kita menyamakan kerja yang dilakukan oleh gaya

listrik itu selama perpindahan dari a ke b menjadi kuantitas berdasarkan kerja per

satuan muatan dimana kita membagikan persamaan dengan muatan uji .

(5)

Persamaan di atas yakni pontensial dari a terhadap b, menyamai kerja

yang dilakukan oleh gaya listrik itu bila sebuah satuan muatan bergerak dari a ke

b.

Sebuah instrumen yang mengukur selisih pontensial diantara dua titik

dinamakan voltmeter. Ada juga alat pengukur pontensial yang pengukurannya

jauh lebih peka dengan menggunakan perbesaran elektronik (electronic

amplification). intrumen yang mengukur selisih pontensial 1 merupakan hal

lazim, dan kepekaan sampai yang dapat dicapai.

Pontensial listrik V yang ditimbulkan oleh sebuah muatan titik tunggal q,

kita membagi persamaan.

(6)

6

Page 7: Fis Das 3 Kelompok 2

Persamaan diatas kita akan membagi menjadi

(7)

dengan r adalah jarak dari muatan titik q ke titik dimana pontensial itu dihitung.

Dalam khasus yang manapun,V sama dengan nol di r = , yakni pada jarak tidak

terhingga dari muatan titik itu. Pontensial sama dengan muatan listri, tidak

tergantung pada muatan uji yang kita gunakan mendefinisikan pontensial itu.

Mencari pontensial yang timbul oleh sekumpulan muatan dengan

membagi persamaan berikut :

(8)

dengan adalah jarak dari muatan ke i, ,ke titik dimana V dihitung, seperti

halnya medan listrik yang ditimbul oleh sekumpulan muatan dititik adalah

sejumlah vektor dari medan-medan yang dihasilkan oleh setiap muatan, maka

pontensial listrik yang ditimpulkan oleh sekumpulan muatan titik adalah sejumlah

skalar dari pontensial-pontensial yang di timbulkan oleh setiap muatan.

Bila kita mempunyai distribusi muatan kontinu sepanjang sebuah volume

maka kita membagi muatan itu kedalam elemen-elemen dan jumlah dalam

persamaan menjadi sebuah intergral menjadi:

(9)

dengan r adalah jarak dari elemen-elemen ke titik medan dimana kita mencari

V. Jika kita memberikan sekumpulan muatan titik. Persamaan

biasannya paling mudah digunakan untuk menghitung

pontensial V. Tetapi dalam beberapa soal dimana medan listrik diketahui atau

7

Page 8: Fis Das 3 Kelompok 2

dapat dicari dengan mudah, maka lebih mudah untuk menentukan V dari . Gaya

pada sebuah muatan uji dapat ditulis sebagai . sehingga dari

persamaan kerja yang dilakukan oleh sebuah gaya listrik itu sewaktu muatan-

muatan uji bergerak dari a ke b diberikan oleh persamaan:

(10)

Jika persamaan ini dibagi dengan maka akan menjadi:

(11)

Nilai tidak tergantung dari lintasan yang diambilm dari a ke b,

persis seperti nilai tidak tergantung dari lintasan itu. Untuk menafsirkan

persamaan diatas. ingatlah bahwa adalah gaya listrik per satuan muatan pada

sebuah muatan uji. Jika integral garis adalah positif, maka medan listrik

itu melakukan kerja positif pada sebuah muatan uji positif sewaktu muatan itu

bergerak dari a ke b, dalam khasus ini energi pontensial listrik berkurang sewaktu

muatan uji itu bergerak, sehingga energi pontensial per satuan muatan berkurang

juga ; maka lebih kecil dari pada dan adalah positif.

2.1 Menghitung Potensial Listrik

Menghitung pontensial yang ditimbulkan oleh sebuah distribusi muatan,

kita biasannya mengikuti salah satu dari dua jalan. Jika kita mengetahui distribusi

muatan itu kita akan dapat menggunakan:

(12)

atau

8

Page 9: Fis Das 3 Kelompok 2

(13)

atau jika mengetahui bagaimana medan listrik itu bergantung pada kedudukan,

kita dapat menggunakan persamaan:

(14)

Dengan mendefinisikan pontensial itu sama dengan nol di suatu tempat

yang memudahkan kita untuk menghitung.

Contoh soal:

Carilah pontensial disembarang ketinggian y di antara kedua pelat sejajar yang

bermuatan berlawanan seperti pada Gambar 4.

Gambar 4. Pelat-pelat sejajar yang bermuatan berlawanan

Energi pontensial U untuk muatan uji disebuah titik sejauh yx diatas

pelat bawah pada gambar diatas maka persamaanya adalah pontensial

dititik ini adalah energi pontensial per satuan muatan menjadi

.

9

y

b

q0

+ + + + ++ + + + +

- _- - - -- _- - - -

d

x

a

Page 10: Fis Das 3 Kelompok 2

Ketika telah memiliki U maka kita memiliki , sebesar nol dititik b, dimana y =

0, maka . Pontensial itu berkurang jika kita bergerak dari pelat atas

ke pelat bawah dalam arah . Dititik a dimana y = d dan , maka akan

diperoleh .

adalah pontensial pelat positif itu terdapat pelat negatif, selisih

tersebut dapat diukur dengan mudah dengan sebuah voltmeter, sementara tidak

ada instrumen yang membaca kerapatan muatan permukaa secara langsung,

dengan cara mengukur maka memungkinkan kita untuk menentukan σ.

Dengan membuat kedua pernyataan untuk E itu sama dengan yang lainnya maka

akan memberikan persamaan :

Kerapatan muatan permukaan pada pelat positif itu berbanding langsung

dengan selisih pontensial diantara pelat – pelat itu. Pada pelat negatif kerapatan

muatan permukaan tersebut –σ.

3. Energi Potensial Suatu Muatan Listrik yang Berada dalam Suatu

Muatan Titik yang Berpotensial V

Bila sebuah muatan uji diletakkan dalam medan listrik E, maka muatan uji

tersebut mengalami gaya sebesar . Bila muatan uji bergerak sepanjang

dr, maka besarnya kerja yang dilakukan oleh gaya F dapat dituliskan sebagai,

(15)

Bila pada sebuah benda hanya dikerjakan gaya konservatif, maka kerja

yang dikerjakan pada benda sama dengan pengurangan energi potensial benda.

Dengan demikian, kerja yang dilakukan oleh gaya Coulomb pada muatan uji sama

dengan pengurangan energi potensial muatan uji tersebut. Perubahan energi

potensial yang dialami muatan uji berpindah sejauah ds sama dengan negatif dari

kerja muatan uji tersebut, yaitu

10

Page 11: Fis Das 3 Kelompok 2

(16)

Bila muatan uji berpindah pada lintasan tertentu, misalnya dari titik A ke titik B,

maka besarnya perubahan energi potensial yang dialami muatan uji adalah

(17)

Integral pada persamaan di atas dievaluasi sepanjang lintasan yang

dilewati q0 dari titik A ke titik B yang disebut lintasan integral. Nilai integralnya

tidak tergantung pada bentuk lintasan tetapi hanya tergantung pada posisi awal

dan akhir.

Untuk lebih memberikan pemahaman terhadap energi potensial, tinjaulah

dua muatan q dan q0 yang berjarak r terhadap satu sama lain, seperti di dalam

gambar di bawah.

Gambar 5. Dua buah muatan dengan jarak r

Jika jarak pemisah di antara kedua muatan-muatan tersebut diperbesar,

maka suatu pengaruh luar harus melakukan kerja yang besarnya positif jika

muatan-muatan tersebut mempunyai tanda yang berlawanan dan yang besarnya

negatif jika muatan-muatan tersebut memiliki tanda yang sama. Tenaga yang

dinyatakan oleh kerja ini dapat dipikirkan sebagai energi potensial listrik yang

tersimpan di dalam sistem q dan q0. Tenaga ini, seperti halnya dengan tenaga

potensial, dapat diubah menjadi bentuk-bentuk lain. Jika misalnya, q dan q0

adalah muatan-muatan yang tandanya berlawanan( + dengan - ) dan kita

melepaskan muatan-muatan tersebut maka muatan tersebut akan saling mendekati

dengan gerak dipercepat, yang mengubah energi potensial yang tersimpan

menjadi energi kinetik.

11

r

q q0

Page 12: Fis Das 3 Kelompok 2

Energi potansial listrik dari sebuah sistem muatan-muatan titik

didefinisikan sebagai kerja yang diperlukan untuk mengumpulkan sistem-sistem

muatan ini dengan membawakan muatan-muatan tersebut dari jarak tak berhingga

ke dalam sistem tersebut. Semua muatan tersebut dianggap berada di dalam

keadaan diam bila jarak diantara muatan-muatan adalah jarak berhingga, yakni

muatan-muatan tersebut tidak mempunyai energi kinetik mula-mula. Potensial

listrik pada tempat q0 yang semula, yang disebabkan oleh q, adalah

(18)

Jika q0 digerakkan ke dalam sistem dari yang tak berhingga ke jarak

semula r, maka kerja yang diperlukan adalah, dari definisi potensial listrik, yakni

(19)

Dengan menggabungkan kedua persamaan ini dan dengan mengingat kembali

bahwa kerja W ini adalah sama dengan energi potensial listrik U maka dihasilkan

(20)

Indeks bawah dari r menekankan bahwa jarak yang terlibat adalah jarak di

antara muatan-muatan titik q dan q0. Energi potensial itu positif jika muatan q dan

muatan q0 mempunyai tanda yang sama, dan energi potensial itu negatif jika kedua

muatan itu mempunyai tanda-tanda yang berlawanan.

Gambar 6. Energi potensial yang diasosiasikan dengan sebuah muatan q0 di titik a bergantung pada muatan q1, q2, dan q3

pada jarak masing-masing r1, r2, dan r3 dari titik a

12

q0

a

q1

q2

q3

r1r2

r3

Page 13: Fis Das 3 Kelompok 2

Untuk menghitung sistem-sistem yang mengandung lebih daripada dua

muatan maka prosedurnya adalah menghitung energi potensial untuk setiap

pasangan muatan secara terpisah dan menjumlahkan hasil tersebut secara aljabar.

(21)

Kerja ini adalah energi potensial elektrostatik sistem muatan beberapa

muatan titik. Ini tidak tergantung pada urutan muatan yang dibawa ke posisi

akhirnya. Jadi, secara umum energi potensial listrik sistem muatan titik adalah

energi yang diperlukan untuk membawa muatan dari jarak takhingga ke posisi

akhirnya.

Contoh soal:

Tiga buah muatan berada pada seperti yang ditunjukkan Gambar 7. Berapakah

besar energi potensial listrik bersama dari ketiga muatan tersebut?

Gambar 7. Tiga muatan yang dipisahkan oleh jarak yang besarnya a satu sama lain

Penyelesaian:

Diketahui:

q = 1,0 × 10-7 C

q1 = +q

q2 = +2q

q3 = -4q

a = 10 cm

13

Page 14: Fis Das 3 Kelompok 2

Ditanyakan:

U = …?

Jawab:

4. Aplikasi Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari

a) Penangkal Petir

Gambar 2.4.1

Ketika terdapat awan yang bermuatan listrik terbentuk di dekat gedung yang mempunyai pengangkal petir, maka batang logam penangkal petir itu akan memancarkan muatan listrik dari Bumi yang berlainan jenis untuk menetralkan awan. Jika awan bermuatan positif maka bumi akan menyuplai muatan listrik negatif begitupun sebaliknya. Dengan demikian awan akan menjadi netral dan tidak terjadi petir. Akan tetapi sering terjadi muatan listrik di awan menjadi besar, kemudian terjadi lompatan muatan lisrtik dari awan ke bumi melalui batang logan dan kawat penghantar dari pengkal petir. Jadi, bangunan tetap aman karena muatan listrik dari awan akan dialirkan ke air tanah lewat kawat penghantar tanpa mengenai benda-benda di sekitarnya.

b) Printer Laser

14

Page 15: Fis Das 3 Kelompok 2

Gambar 2.4.2

Ketika drum yang bermuatan positif berputar, laser bersinar melintasi permukaan yang tidak bermuatan. Laser akan menggambar pada kertas yang bermuatan negatif. Setelah melewati drum yang berputar kertas akan melewati fuser. Pada bagian fuser ini kertas akan mengalami pemanasan, hal ini yang menyebabkan kertas terasa panas pada saat keluar dari printer. Printer laser lebih cepat, lebih akurat, dan lebih ekonomis.

c) Penggumpal Asap

Gambar 2.4.3

Alat ini membersihkan partikel-partikel abu hasil pembakaran gas, sehingga mengurangi pencemaran udara. Alat penggumpal asap ini terdiri dari kawat dan pelat logam, kawat dibuat bermuatan negatif, partikel abu ketika melewati kawat akan bermuatan negatif. Pelat logam dibuat bermuatan positif sehingga akan menarik partikel abu yang bermuatan negatif. Gumpalan-gumpalan partikel abu itu kemudian jatuh ke dasar cerbong sehingga mudah dibersihkan. Teknik penggumpal asap ini sering digunakan dalam pabrik baja, pabrik semen, dan industri kimia yang banyak mengeluarkan asap.

d) Mesin Fotokopi

15

Page 16: Fis Das 3 Kelompok 2

Gambar 2.4.4

Mesin fotokopi menggunakan daya tarik muatan listrik berbeda. Suatu pola muatan positif pada pelat, mencitrakan bidang hitam yang akan digandakan, menarik partikel bermuatan negatif dari bubuk hitam halus yang disebut toner, toner tersebut jadi bermuatan negatif karena berhubungan dengan butir-butir gelas kecil di baki pengembang. Pola toner dipindahkan ke atas secarik kertas kosong dan dipanggang di atasnya.

e) Generator Van de Graff

Gambar 2.4.5

Muatan listrik yang diperoleh melalui cara menggosok.Untuk memperoleh muatan listrik yang sangat besar digunakan generator Van de Graff. Gesekan antara pita karet dan roda pemutar menyebabkan pita karet bermuatan listrik. Muatan listrik ini ditampung pada bola logam.Distribusi muatan listrik ini terdapat pada permukaan luar bola yang berongga.

Dari hasil yang diperoleh, tanda negatif berarti bahwa kerja harus dilakukan untuk

mengumpulkan muatan yang terpisah dan yang berada dalam keadaan diam di tak

berhingga.

16

Page 17: Fis Das 3 Kelompok 2

KESIMPULAN

1. Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi

oleh gaya listrik. Medan listrik dapat ditunjukkan dengan menggunakan teknik

yang disebut dengan garis-garis medan. Garis-garis medan listrik dimulai pada

muatan positif dan berakhir pada muatan negatif dan jumlah pada awal dan

akhir sebanding dengan besar muatan. Konduktor ialah bahan yang

mengantarkan listrik dengan sempurna. Medan listrik di dalam konduktor

yang baik adalah nol pada situasi statis yaitu ketika muatan-muatan berada

dalam keadaan diam.

2. Potensial listrik V yang ditimbulkan oleh sebuah muatan titik tunggal q

didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan. Jika potensial

muncul dari sekumpulan muatan maka persamaannya

3. Energi potensial listrik sistem muatan titik adalah energi yang diperlukan

untuk membawa muatan dari jarak takhingga ke posisi akhirnya, baik pada

satu maupun dua atau lebih partikel bermuatan dalam sistem.

4. Penerapan listrik statis dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat pada

Penangkal Petir, Printer Laser, Penggumpal Asap, Mesin Fotokopi, dan

Generator Van de Graff. Seperti misalnya Generator Van de Graff yang

memperoleh muatan listrik melalui cara menggosok.Untuk memperoleh

muatan listrik yang sangat besar digunakan generator Van de Graff. Gesekan

antara pita karet dan roda pemutar menyebabkan pita karet bermuatan listrik.

Muatan listrik ini ditampung pada bola logam.Distribusi muatan listrik ini

terdapat pada permukaan luar bola yang berongga.

17