Protected: Ciuman dan Hadiah Ulang Tahun

This content is password protected. To view it please enter your password below:

Advertisements

Hukum Gauss

Apa yang dimaksud dengan Hukum Gauss ?

 

Karl Friedrich ( 1777 – 1855 ) seorang fisika dan matematika Jerman yang banyak sumbangannya kepada ilmu fisika teori dan fisika eksperimental. Rumusnyayang dikenal sebagai hukum Gauss merupakan ungkapan tentang suatu sifat penting medan elektrostatik.

“Jumlah garis-garis gaya listrik yang menembus atau menambah suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup tersebut dan sebagainya”

Hukum Gauss adalah sebuah hubungan antara medan di semua titik pada permukaan dengan muatan total yang tercakup di dalam permukaan itu. Hal ini mungkin kedengarannya menyerupai sebuah cara yang cenderung tidak langsung untuk menyatakan sesuatu, tetapi terbukti akan merupakan sebuah hubungan yang sangat berguna. Selain kegunaannya sebagai alat perhitungan Hukum Gauss akan mem-bantu kita mendapatkan penglihatan (insight) yang lebih dalam mengenai medan listrik. Hukum Gauss dapat digunakan untuk menghitung medan listrik dari sistem yang mempunyai kesimetrian yang tinggi (misalnya simetri bola, silinder, atau kotak).

Bagaimanakah menentukan kuat medan listrik  yang tersebar dalam suatu benda, misalnya bola? Untuk menentukan kuat medan listrik akibat distribusi muatan tertentu dipergunakan hukum Gauss. Gauss menurunkan hukumnya berdasarkan pada konsep-konsep garis-garis medan listrik. Kita bahas terlebih dulu konsep fluks listrik. Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis-garis medan listrik yang menembus tegak lurus suatu bidang.

Dengan θ adalah sudut antara arah E dan arah normal bidang n. Arah normal bidang adalah arah yang tegaklurus terhadap bidang (lihat gambar 4.1.17c).

(a)                                   (b)                                                    (c)

Gambar 4.1.17. (a) Garis-garis medan  medan antara listrik menembus bidang, (b) Garis-garis medan listrik   menembus bidang dengan sudut  θ, (c)  θ adalah sudut antara arah medan listrik dan arah normal bidang n.

Berdasarkan konsep fluks listrik ini, muncullah hukum Gauss, sebagai berikut:
Jumlah garis-garis medan listrik (fluks listrik) yang menembus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu dibagi dengan permitivitas udara.

Φ = EA cos θ ……………………………………………………(4.1.7)
dengan A=luas permukaan tertutup, θ=sudut antara E dan arah normal n, dan Σq = muatan total yang dilingkupi oleh permukaan tertutup.