109
Jika medan listrik di suatu titik itu disebabkan oleh banyak muatan, maka kuat medan listrik E adalah merupakan jumlah vektor medan oleh masing-masing
muatan itu.
2.4.1.6 Gerak Muatan-muatan Titik di dalam Medan Listrik
Ketika suatu partikel dengan muatan q diletakkan di dalam medan listrik E, muatan ini mengalami suatu gaya qE. Jika gaya-gaya listrik hanya merupakan
gaya-gaya yang penting yang bekerja pada partikel, partikel akan mempunyai percepatan.
� = Dimana m adalah massa partikel. Jika medan listriknya diketahui,
perbandingan antara muatan dan massa dapat ditentukan dari pengukuran percepatan.
2.4.1.7 Dipol Listrik di Dalam Medan Listrik
Walaupun atom-atom dan molekul-molekul bersifat netral secara listrik, namu atom-atom dan molekul-molekul ini juga dipengaruhi oleh medan listrik,
sebab atom-atom dan molekul-molekul tersebut memiliki muatan positif dan muatan negatif. Kita bisa menganggap sebuah atom terdiri dari inti atom yang
bermuatan positif dan dikelilingi awan elektron yang bermuatan negatif. Karena jari-jari inti sekitar 100.000 kali lebih kecil dibandingkan awan elektron, kita
dapat meganggapnya sebagai muatan titik. Pada beberapa atom dan molekul, awan elektron mempunyai simetri
bola, sehingga pusat muatannya berada pada pusat atom atau molekul, berimpit dengan muatan positif. Atom atau molekul yang demikian disebut nonpolar.
110
Namun demikian dengan adanya medan listrik luar, pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat muatan negatifnya. Medan listrik melakukan suatu gaya
pada inti yang bermuatan positif yang arahnya searah medan dan gaya pada awan elekron yang bermuatan negatif pada arah yang berlawanan. Muatan positif dan
negatif akan terpisah sehingga gaya tarik-menarik muatan akan mengimbangi gaya luar pada masing-masing muatan akibat medan listrik luar. Distribusi muatan
yang demikian berperilaku sebagai suatu dipol listrik. Momen dipol suatu atom atau molekul nonpolar di dalam medan listrik
luar disebut momen dipol induksi. Momen dipol induksi ini mempunyai arah sama dengan arah medan listrik. Jika medan listriknya homogen, tidak ada gaya
total dipol sebab gaya pada muatan positif maupun negatif sama besar dan berlawanan arah. Namun demikian bila medan listriknya tidak homogen, akan ada
gaya total yang bekerja pada dipol tersebut. Pada beberapa molekul, pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat
muatan negatif walaupun tidak ada medan listrik luar. Molekul-molekul polar ini mempunyai momen dipol listrik permanen. Jika sebuah molekul polar diletakkan
di dalam suatu medan listrik homogen, aka nada gaya total padanya, tetapi akan ada momen yag mengarahkan molekul untuk berputar sehingga dipol mengarah
sejajar medan.
111
Gambar 2.4 Suatu dipol dalam medan listrik homogen Pada Gambar 2.4 Suatu dipol berada di dalam medan listrik homogen
mengalami gaya sama dan berlawanan arah yang cenderung akan memutar dipol sehingga momen dipolnya searah dengan medan listriknya.
Torsi momen ini dapat ditulis sebagai perkalian silang dari momen dipol p dengan medan listrik E.
τ = p x E yang cenderung untuk mengarahkan momen dipol pada arah medan. Energi
potensial dari suatu dipol di dalam medan listrik diberikan oleh U= -p.E
dimana energy potensial diambil nol pada saat dipol tegak lurus medan listrik. Di dalam medan listrik yang tidak homogen, akan ada gaya total pada dipol.
2.4.2 Medan Magnet
