BAB IPENDAHULUAN

Sebelum adanya hukum gauss, para fisikawan seringkali berfikir,bagaimana

dan berapa besar muatan yang terkandung dalam suatu sumber muatan Sejatinya,

besarnya muatan tersebut tidakakan tak terbatas. Besarnya medan listrik tersebut

haruslah fungsi dari jarak terhadap sumber muatan.Misalnya saja besar medan listrik

pada jarak yang lebih besarakan mempunyai nilai yang lebih kecil bila dibandingkan

dengan jarak yang lebih dekat dengan sumber muatan.

Hukum Gauss (Gauss’s law) adalah sebuah alternative dari hukum Columb

untuk menyatakan hubungan antara muatan listrik dan medan listrik. Hukum itu

dirumuskan oleh Carl Friedrich 11.8 Gauss (1777-1855), salah seorang

matematikawan terbesar sepanjang masa.Banyak bidang Hukum matematika yang

dipengaruhinya, dan dia membuat kontribusi yang s:rma pentingnya untuk fisika

teoritis.

Hukum Gauss menyatakan bahwa fluks listrik total yang melalui sebarang permukaan

tertutup (sebuah permukaan yang mencakup volume tertentu) sebanding dengan

muatan lisfiik (netto) total di dalam permukaan itu. Kita sekarang akan

mengembangkan secara lebih tepat. Kita akan mengawalinya dengan medan sebuah

muatan titik positif tunggal q. Garis-garis medanitu dipancarkan keluar sama besar

dalam semua arah. Kita menempatkan muatan ini di pusat sebuah permukaan bola

khayal yang jari-jarinya R. Besar E dari medan listrik di tiap-tiap titik pada

permukaan itu diberikan oleh

E= 14 πεo

q

r2

Hukum Gauss adalah bagian dari kunci penggunaan pertimbangan simetri

untuk menyederhanakan perhitungan medan-listrik. Misalnya, medan distribusi

1

muatan garis lurus atau distribusi muatan lembar bidang, Sebagai tambahan untuk

membuat perhitungan tertentu lebih mudah, hukum Gauss akan memberikan juga

kepada kita pandangan ke dalam (insight) mengenai bagaimana muatan listrik

mendistribusikan dirinya pada benda penghantaf (konduktor).

Jadi lewat pemaparan danpenjelasan di atas, dapat dijelaskan secara singkat,

bahwa hukum Gauss yang juga dikenal sebagai teorema fluks's Gauss, adalah hukum

yang berkaitan distribusi muatan listrik untuk yang dihasilkan medan listrik . Hukum

Gauss menyatakan bahwa:

Fluks listrik melalui permukaan tertutup sebanding dengan tertutup muatan

listrik .

Undang-undang itu dirumuskan oleh Carl Friedrich Gauss pada 1835, tapi

tidak dipublikasikan hingga 1867. Ini adalah salah satu dari empat 'persamaan

Maxwell yang membentuk dasar dari elektrodinamika klasik ,tiga lainnyaadalah yang

hukum Gauss untuk magnetisme , 's hukum Faraday tentang induksi , dan itu hukum

Ampere dengan'skoreksi Maxwell . Teman-dansebaliknya.

Hukum Gauss dapat dinyatakan dalam bentuk integral:

Mana tangan sisi kiri persamaan adalah integral permukaan yang

menunjukkan fluks listrik melalui permukaan tertutup S, dan tangan sisi kanan dari

persamaan adalah jumlah yang dibebankan tertutup oleh S dibagi dengan konstanta

listrik . Penjelasan tentang hukum Gauss secara lebih rinci akan dijelaskan pada bab

selanjutnya.

2

BAB IIPEMBAHASAN

A. KonsepFluksListrik

Sebelum kita membahas lebih jauh tentang Hukum Gauss, maka ada beberapa

hal yang perlu untuk diketahui salah satunya adalah konsep fluks listrik Fluks listrik

adalah ukuran aliran medan listrik yang melalui sebuah permukaan. Fluks listrik total

yang melalui permukaan

Pada dua titika dalah SAMA

(a) (b)

(c)

PengertianHukum Gauss

3

Fluks listrik Φyang melalui permukaan datar seluas A adalah :

ΦE = E A cosφ= E•A

RumusUmumFluksListrik

Fluks Listrik pada sembarang bidang sama dengan hasil perkalian elemen luas

dan komponen tegak lurus dari vector medan listrik E yang diintegralkan pada sebuah

permukaan:

Φ =∫E cos∅ dA =∫E⊥dA= ∫E•A

B. Hukum Gauss

Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa hukum Gauss

untuk medan listrik menyatakan bahwa fluks pergeseran yang keluar dari sebuah

permukaan tertutup S sama dengan muatan yang terkandung di dalam volume V yang

dibatasi oleh permukaan tersebut.

Hukum Gauss (Gauss’s law) adalah sebuah alternative dari hokum Coloumb

untuk menyatakan hubungan antara muatan listrik dan medan listrik. Hukum itu

dirumuskan oleh Carl Friedrich 11.8 Gauss (1777-1855), salah seorang

matematikawan terbesar sepanjang masa. Banyak bidang Hukum matematika yang

dipengaruhinya, dan dia membuat kontribusi yang s:rma pentingnya untuk fisika

teoritis.

Hukum Gauss Berbunyi:

“Fluks total yang melalui sebuah permukaan tertutup sama dengan sebuah konstanta

kali muatan total yang tercakup”

4

Hukum Gauss memiliki banyak kesamaan dengan hokum Coloumb diantaranya bisa

dilihat seperti di bawahini.

Hukum Gauss vs Coulomb

• Ekivalen dengan hukum Coulomb

• Sama‐sama menghitung medan listrik di sekitar muatan.

• Kelebihan HG: dapat menyederhanakan perhitungan untuk soal2 y memiliki derjat

simetris yang tinggi.

C. Muatan pada konduktor

Kita telah mempelajari bahwa dalam situasi elektostatik (di mana tidak ada

gerak netto dari muatan) medan listrik di tiap-tiap titik di dalam sebuah konduktor

ada la h nol dan bahwa setiap muatan yang berlebih pada sebuah konduktor

diletakkan seluruhnya pada permukaannya (Gambar 2320a). Tetapi apa yang terjadi

jika ada sebuah rongga di dalam konduksi itu (Gambaf 23-2Ob)? Jika tidak ada

muatan di dalam ronggaitu, kita dapat menggunakan sebuah permukaan Gaussian

seperti A (yang sepenuhnya terletak di dalam material konduktoritu) untuk

memperlihatkan bahwa muatan netto pada permukaan ronggai Tuharusnol, karena E=

0 di setiap tempat pada permukaan Gaussian tersebut. Ternyata, kita dapat

membuktikan dalam situasi ini bahwa tidak boleh ada sebarang muatan dari manapun

pada permukaan rongga itu.

Misalkan kita menempatkan sebuah benda kecil dengan muatan 4 di dalam

rongga di bagian dalam sebuah konduklor (Gambar 23-20c).Konduktor itu tidak

bermuatan dan diisolasi dari muatan 4.Sekali lagi E = 0 di setiap tempat pada

5

permukaan A, sehingga menurut hukum Gauss muatan total di dalam permukaan itu

harus nol. Maka harus ada sebuah muatan -q yang didistribusikan pada permukaan

rongga itu, yang ditarik kesana oleh muatan q yang berada di dalam rongga. Muatan

total pada konduktor harus tetap nol, sehingga sebuah muatan +4 harus muncul baik

pada permukaan luar maupun di dalam material itu. Tetapi kita memperlihatkan

dalam Subbab 23-5 bahwa dalam situasi elektrostatistik tidak boleh ada muatan yang

berlebih di dalam material sebuah konduktor. Maka kita menyimpulkan bahwa

muatan + q harus muncul pada permukaan sebelah luar. Dengan alasan yang sama,

jika konduktor itu pada mulanya mempunyai muatan Qs, maka muatan total pada

permukaan sebelah luar sama dengan q = qc setelah muatan 4 disisipkan ke dalam

rongga itu.

6

BAB IIIPENUTUP

A. Kesimpulan

Hukum Gauss (Gauss’s law) adalah sebuah alternative dari hokum Columb untuk

menyatakan hubungan antara muatan listrik dan medan listrik.Hukum Gauss

menyatakan bahwa fluks listrik total yang melalui sebarang permukaan tertutup

(sebuahpermukaan yang mencakup volume tertentu) sebanding dengan muatan lisfiik

(netto) total di dalam permukaanitu.

E= 14 πεo

q

r2

Hukum Gauss dapat dinyatakan dalam bentuk integral:

Fluks listrik adalah ukuran aliran medan listrik yang melalui sebuah permukaan.

Fluks listrik total yang melalui permukaan

Pada dua titik adalah SAMA.

Jadi hukum Gauss menjelaskan tentang

Φ =∫E cos∅ dA =∫E⊥dA= ∫E•A

B. Saran

Dalam perkuliahan teori medan elektromgnetik, tentunya diperlukan referensi

yang tepat dan relevan. Selain itu hal lain yang terkait dengan referensi, untuk

menunjang perkuliahan diperlukan referensi yang seragam sebagai referensi utama

Oleh karena itu kami menyarankan agar dalam perkuliahan selanjutnya, dosen yang

bersangkutan mesti memperkenalkan dan menggunakan referensi utama hal ini juga

7

berfungsi untuk efisiensi waktu dan tenaga karena dalam perkuliahan yang lalu,

penyusun melihat adanya inefisiensi waktu dan tenaga akibat proses mengajar

manual. Selain referensi, hal lain yang menjadi perhatian penyusun adalah

penggunaan media teknologi.

Selain hal diatas, hal lain yang menjadi perhatian penyusun adalah metode

pengajaran. Penyusun menyarankan agar dalam perkuliahan, hal – hal fundamental

harus dijelaskan mulai dari dasar. Hal ini diungkapkan karena beberapa bahkan lebih

dari 90% mahasiswa fisika angkatan 2009 memiliki masalah dalam hal dasar-dasar.

Penyebab utamanya terletak pada mata kuliah di semester awal.

Mungkin hanya itu saran yang bisa disampaikan penyusun terkait perkuliahan

teori medan elektromagnetik. Besar harapan penyusun agar Ibu dosen mata kuliah

dapat memperhatikan dan menindak lanjuti hal ini demi efektivitas dan kualitas

perkuliahan Teori medan khusunya dan Jurusan fisika umumnya.

8