03/04/2013 1

03/04/2013 2

HUKUMGAUSSUntukmemahamihukumGausskitaharusmengetahuiterlebihdahulutentangFluksListrik,

cos= AEHukum Gaussmerupakan metode yangsangat efektif untuk mencari kuat medanlistrik disekitar muatan kontinyu padabenda yangmemiliki simetri.

03/04/2013 3

Amatianimasiberikuttentangflukslistrik

03/04/2013 4

Fluks listrik yang menembus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu dibagi dengan permitivitas udara (The net flux passing through any closed surface is equal to the net charge inside the surface divided by o)

Menurut Gauss ada hubungan

antara fluks listrik dengan muatan

listrik ?

.

Fluks listrik didefinisikan sebagai perkalian scalar antara vector kuat medanlistrik dengan vector luar permukaan yang ditembus oleh medan tersebut.

03/04/2013 5

Garis Gaya Listrik

Setelah menggambarkan garis gaya listrik maka kita dapat mendefinisikanmedan listrik sebagai berikut:

i) Besarnya medan listrik sebanding dengan kerapatan garis gaya per satuanluas permukaan yang ditembus garis gaya.

ii) Arah medan listrik di suatu titik sejajar dengan garis singgung garis gaya padatitik tersebut.

Jumlah garis gaya berbanding lurus dengan muatan.Makin besar muatan yang dimiliki suatu partikel maka makinbanyak garis gaya yang keluar atau masuk ke partikel tersebut.

Medan listrik menembus sejumlah segmen permukaan

03/04/2013 6

Fluks total yang melewati setiap bagian permukaan besarnya adalah 4k kali muatan total didalam permukaan itu.

dA tergantung pada permukaan Gauss

== S dalamkQdAE 4.

HukumGauss

03/04/2013 7

Hukum Gaussdan HukumCoulomb

Hukum Gaussuntuk muatantitik jika diselesaikan akandidapat hasil yangsesuaidengan hukum Coulomb.

Hukum Coulombadalahkasus khusus hukum Gauss

( )2

0

20

0

0

41

4

.

rQE

QrE

QdAE

QdAE

s

s

==

==

03/04/2013 8

BeberapakasushukumGauss

Kulitbolabermuatan

03/04/2013 9

Bolapejalbermuatan

03/04/2013 10

03/04/2013 11

03/04/2013 12

03/04/2013 13

03/04/2013 14

03/04/2013 15

03/04/2013 16

03/04/2013 17

03/04/2013 18

Contoh:

Sebuah kawat lurus panjang memiliki kerapatan muatan . Tentukan kuatmedan listrik pada jarak sembarang dari kawat.

1. Buat permukaan GaussJawab:

Ei Ai cosi2. Langkah berikutnya adalah menentukan

Karena sifat simetri dari kawat maka kita dapat menduga bahwa arah medanlistrik pasti menembus selubung silinder tegak lurus.

03/04/2013 19

1. Bagian Alas

2. Bagian Tutup

3. Bagian Selubung

03/04/2013 20

Luas Selubung

Sekarang kita menentukan muatan total yang dilingkupi permukaan Gauss. Muatan tersebut hanya ada berada pada bagian kawat sepanjang L. Dengandemikian

Dengan menggunakan hukum Gauss, maka

Kuat medan listrik pada jarak r dari kawat.