Kuat Medan Listrik Antara Dua Keping Sejajar
b. kuat medan listrik antara kedua keping dapat dihitung dari persamaan 13.11
C .
N 10
. 5
, 56
C .
N 10
x 8,85
10 .
5 E
5 12
- 5
o
= =
=
−
ε σ
13.6.2 KUAT MEDAN LISTRIK OLEH BOLA KONDUKTOR Pada sebuah bola konduktor yang jari-jarinya R, apabila diberi muatan
listrik sebanyak Q maka muatan akan menyebar di seluruh permukaan bola. Kuat medan listrik dapat dinyatakan dalam tiga keadaan yaitu
kuat medan listrik di dalam bola konduktor, pada kulit bola dan di luar bola komduktor.
a. Kuat medan listrik di dalam bola konduktor rR, adalah :
E = 0 b. Kuat medan listrik pada kulit
bola ; r = R
2 2
2
R Q
k E
Q R
4 1
E Q
R 4
. E
Q A
. E
= =
= =
ε π
ε π
ε
13.13 Gambar 13.11 Bola konduktor
Bermuatan
c. Kuat medan listrik di luar bola ; r R
2 2
2
r Q
k E
Q r
4 1
E Q
r 4
. E
Q A
. E
= =
= =
ε π
ε π
ε
13.14
Contoh 13.6 : Sebuah bola konduktor jari-jarinya 60 cm, diberi sejumlah muatan yang
total muatannya adalah 1800
μC. Tentukan a. rapat muatan pada permukaan bola.
b. kuat medan listrik pada jarak 30 cm dari permukaan bola. c. kuat medan listrik pada jarak 60 cm dari permukaan bola.
d. kuat medan listrik pada jarak 100 cm dari permukaan bola.
Penyelesaian : R
= 60 cm = 0,6 m Q
= 1800 μC = 18 x 10
-4
C k
= 9 x 10
9
N m
2
C
2
a. rapat muatan pada permukaan bola adalah total muatan per luas permukaan bola
2 5
2 2
4 2
2 4
2
m C
10 .
8 ,
39 m
C 10
x 36
. 4
10 x
18 m
C 6
, .
4 10
x 18
R 4
Q
= =
= =
− −
−
π π
π σ
b. kuat medan listrik pada jarak 30 cm dari permukaan bola r
= 30 cm, jadi r R menurut ukum Gauss, untuk r R dalam bola konduktor E = 0
c. kuat medan listrik pada jarak 60 cm dari permukaan bola
r = 60 cm, jadi r = R.
Dari persamaan 11.14 maka
NC 10
. 45
C N
6 ,
10 x
18 10
x 9
R Q
k E
6 2
4 9
2
= =
=
−
d. kuat medan listrik pada jarak 100 cm dari permukaan bol; r R Dari persamaan 11.14 maka
C .
N 10
. 162
C N
1 10
x 18
10 x
9 r
Q k
E
5 2
4 9
2
= =
=
−