2 Cara Menghitung Medan Listrik dan Contoh Soalnya

Pernahkah Anda merasakan adanya aliran listrik yang membuat seperti tersetrum pada saat membuka sebuah pintu? Jika iya, hal ini disebabkan karena adanya medan listrik. Nah, pada artikel ini, akan mempelajari cara menghitung medan listrik menggunakan dua rumus.

Baca Juga: Rangkaian Arus Bolak-Balik, Pengertian dan Penerapannya

Adanya peristiwa seperti seolah tersetrum listrik ini terjadi akibat adanya elektron yang berlebih di tangan manusia yang membuatnya mengalir ke gagang pintu. Selain itu, biasanya pada gagang pintu berbahan dasar logam sehingga akan mengandung konduktivitas listrik yang tinggi.

Cara Menghitung Medan Listrik dan Rumus-rumusnya

Dalam pelajaran fisika terdapat materi mengenai listrik salah satunya medan listrik. Dalam materi ini memuat cara menghitung medan listrik menggunakan rumus. Sebelum lebih jauh mengetahui rumus yang digunakan untuk menghitung medan listrik, sebaiknya mengetahui konsep pengertian medan listrik lebih dahulu.

Menurut Wikipedia bahasa Indonesia medan listrik adalah gaya listrik yang mempengaruhi ruang di sekitar muatan listrik. Timbulnya medan listrik terjadi karena keberadaan muatan listrik yang bermuatan positif dan negatif. Medan listrik ini dapat kita artikan sebagai garis gaya. 

Satuan dalam medan listrik adalah N/C atau dibaca Newton/Coulomb. Medan listrik biasanya kita pelajari dalam ilmu fisika dan juga bidang elektronika yang memanfaatkan medan listrik di dalam kabel atau kawat konduktor. Ada dua rumus yang bisa kita gunakan untuk menghitung medan listrik antara lain sebagai berikut

1. Rumus Pertama Menghitung Medan Listrik

Cara menghitung medan listrik yang pertama adalah dengan menggunakan rumus E = (kQ)/(r^2). Adapun keterangannya adalah : 

E adalah kuat medan listrik (N/C)

k adalah konstanta Coulomb (9 x 109 Nm2C2)

Q adalah besar muatan listrik (N)

r adalah jarak suatu titik ke muatan (M)

2. Rumus Kedua Menghitung Medan Listrik

Cara menghitung medan listrik yang kedua adalah dengan memakai rumus E = F/q. Adapun keterangannya adalah:

E adalah medan listrik (N/C)

F adalah gaya tarik menarik antar muatan (N)

k adalah konstanta = 9 x 109 Nm2/C2

r adalah jarak antara dua muatan (m)

Q adalah besar muatan listrik (C)

Contoh Penerapan Soal Medan Listrik

Setelah mengetahui rumus cara menghitung medan listrik di atas, maka langsung ke penerapan contoh soalnya. Berikut contoh soal dan pembahasan terkait kuat medan listrik.

1. Contoh Soal Pertama

Gaya Coulomb pada dua muatan A dan B yaitu sebesar 4 x 10-4N. Apabila besar muatan A sebesar 4 x 10-6 C dan muatan uji B sebesar 4 x 10-12C, berapa besar kuat medan listrik yang dapat dirasakan muatan uji B oleh muatan A tersebut?

Jawaban :

Diketahui:

FC = 4 x 10-4N

QA = 4 x 10-6C

QB = 4 x 10-12C

Pertanyaannya adalah :  EA = …?

EA = 4 x 10-4N/4 x 10-12 C = 108N/C 

2. Contoh Soal Kedua

 Berapa besarnya medan listrik dari sebuah muatan pada titik 6 x 10-9 C pada jarak 30 cm?

Baca Juga: Pengertian Arus Listrik beserta Rumus, Jenis dan Dampaknya

 Jawaban:

Diketahui:

Q = 6 x 10-9C

k = 9 x 109Nm2/C2

r = 30 cm = 30 x 10-2 m

Pertanyaannya adalah: E = …? 

E = k . Q/r2

= 9 x 109 . 6 x 10-9/(30 x 10-2)2

= 45/900 x 10-4

= 45/0,9

E = 50 N/C

Penerapan Medan Listrik dalam Keseharian

Selain mengetahui cara menghitung medan listrik dan rumusnya, penting juga mengetahui penerapannya dalam keseharian. Medan listrik bisa kita gunakan pada perangkat elektronik seperti televisi, komputer, dan handphone. Komponen yang ada pada perangkat ini menghasilkan medan listrik yang berfungsi mengontrol aliran elektron.

Selain itu, dalam dunia kesehatan, medan listrik dapat kita manfaatkan dalam teknologi seperti elektrokardiogram (ECG) dan elektroensefalogram (EEG) untuk melakukan pemantauan aktivitas listrik di dalam tubuh.

Sedangkan pada dunia industri, medan listrik dapat kita gunakan dalam bermacam-macam proses, seperti cat elektrostatik yang memakai medan listrik untuk melapis permukaan dengan menggunakan cat secara merata.

Baca Juga: Perbedaan AC dan DC dalam Arus Kelistrikan, Ini Contoh Penggunaannya

Dari pemaparan di atas dapat kita simpulkan bahwa cara menghitung medan listrik ada dua rumus yaitu E = (kQ)/(r^2) dan E = F/q. Beberapa faktor yang mempengaruhi kuat medan listrik antara lain: besar muatan, jarak pada muatan, jenis muatan, dan juga jenis medium antara muatan suatu titik. Medan listrik sangat memiliki peranan penting dalam dunia elektronik, peralatan kesehatan, dan pada proses dunia industri. (R10/HR-Online)