12
Pada daerah x a,
E
+
= -
a
x ;
E
-
=
a
x
; E
tot
= E
+
+ E
-
= 0
Pada daerah 0 x a,
E
+
=
a
x ;
E
-
=
a
x ;
E
tot
= E
+
+ E
-
=
a
x
2.12 Pada persamaan 2.12 merupakan salah satu persamaan praktis yang cukup
penting, karena mempresentasikan intensitas medan listrik di antara kedua pelat sejajar di dalam sebuah kapasitor berinti udara; dengan syarat bahwa
dimensi linier yakni panjang maupun lebar sisi-sisi kedua pelat jauh lebih besar dibandingkan dengan jarak pemisahnya, dan bahwa titik yang
dibicarakan tidak berada di daerah pinggiran dekat sisi-sisi pelat. Intensitas medan listrik ada bukan bernilai nol di luar kapasitor, namun secara ideal
diasumsikan begitu kecil hingga dapat diabaikan.
2.1.4 Gambaran Garis-Garis Medan Listrik
Bentuk-bentuk distribusi yang sebenarnya jauh lebih kompleks dan sulit diinterpretasikan. Akan tetapi, dari persamaan-persamaan intensitas medan
listrik di atas didapatkan cara untuk menggambarkan sebuah medan listrik. Gambar 2.4.a memperlihatkan tampilan sebuah muatan garis dari arah
melintang dan terlihat gambaran sederhana tentang medan listrik yang dihasilkan muatan tersebut garis-garis pendek di sekitarnya dengan panjang
sebanding dengan magnitudo E dan panah yang menunjukkan arah E. Namun gambar ini belum memperlihatkan simetri terhadap titik asalnya. Pada gambar
2.4.b memperlihatkan bahwa garis-garis tersebut tampak pada posisi yang simetris. Namun garis-garis terpanjang yang mempresentasikan intensitas
13
medan listrik terkuat harus digambarkan di daerah yang sempit dan tepadat di dekat muatan. Hal ini akan menjadi masalah jika memperhatikan gambar 2.4.c
dengan memperlihatkan garis-garis dengan panjang yang sama namun berbeda ketebalan untuk mempresentasikan magnitudonya. Beberapa menggambarkan
garis-garis yang lebih pendek untuk mangnitudo yang lebih kuat cenderung mengarah pada kesalahankekeliruan atau menggunakan warna-warna yang
berbeda untuk mempresentasikan perbedaan intensitas medan listrik cenderung sulit. Untuk mengatasi masalah itu yang diperlihatkan hanya arah
dari medan listrik E dengan menggambarkan garis-garis kontinu yang keluar dari muatan, dan yang di setiap titik bersifat tangensial tegak lurus terhadap
arah E seperti pada gambar 2.4.d. Posisi garis yang simetris terhadap sudut pada titik asal, panah di ujung-ujungnya mengindikasikan arah E pada tiap
titik sepanjang garis, dan kerapatan garis sebanding dengan intensitas medan listrik.
14
Gambar 2.4 a. Sebuah gambaran garis medan listrik yang buruk. b dan c.Gambaran garis medan listrik yang cukup baik.
d. Gambaran garis medan listrik yang biasa.
Garis-garis ini biasanya disebut sebagai garis-garis medan listrik, biasa juga disebut dengan nama lain seperti garis-garis fluks, garis-garis arah, garis-garis
arus, dan garis-garis gaya. Untuk lebih seragam, garis-garis ini disebut sebagai garis-garis medan listrik
[2].
Menurut Michael Faraday bahwa garis medan listrik dalam suatu medium listrik adalah garis khayal medan listrik ditarik sedemikian rupa sehingga
arahnya pada tiap titik arah dari garis singgungya sama pada arah medan listrik pada titik itu. Karena umumnya arah medan listrik berubah-ubah dari
15
titik ke titik, maka garis-garis medan listrik umumnya berbentuk garis lengkung. Dalam suatu medan listrik yang seragam uniform, garis-garis
medan listrik akan sejajar sedangkan dalam medan listrik yang tidak seragam, garis-garis medan listrik tidak sejajar.
Michael Faraday memberikan arti fisis bahwa adanya gejala tarik-menarik atau tolak menolak antara benda-benda bermuatan disebabkan
oleh garis-garis medan listrik itu dalam keadaan bertegangan. Garis gaya dalam medan elektrostatis merupakan suatu garis kontinu yang berasal dari muatan
posisif dan berakhir pada muatan negatif. Sebenarnya garis-garis medan listrik ini tidak ada, tetapi dibayangan ada untuk mempermudah mengerti persoalan
medan listik. Pada gambar 2.5.a memperlihatkan bahwa garis-garis medan listrik berasal dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif dan
memiliki jumlah garis-garis medan listrik yang sama dikarenakan masing- masing memiliki rapat muatan q yang sama. Gambar 2.5.b memperlihatkan
bahwa jumlah dari garis-garis medan listrik mempresentasikan intensitas medan listrik. Rapat muatan pada +2q lebih rapat dibandingkan rapat
muatan –q. Ini menunjukkan bahwa intensitas medan listik di muatan +2q lebih
besar dibandingkan dengan intensitas medan listrik di muatan –q, dan
dipresentasikan dengan jumlah garis-garis medan listrik yang lebih banyak pada muatan +2q daripada muatan
–q. Gambar 2.5.c memperlihatkan bahwa muatan yang sama tandanya, dalam gambar sama-sama bermuatan +q.
Garis-garis medan listriknya akan saling tolak menolak dan jumlah garis-garis medan listriknya akan sama karena kedua muatan memiliki rapat muatan q
yang sama
[4].
16
Gambar 2.5 a. Gambaran garis-garis medan listrik dengan tanda dan besar muatan yang sama.
b. Gambaran garis-garis medan listrik dengan tanda dan besar muatan yang berbeda.
c. Gambaran garis-garis medan listrik dengan tanda muatan yang berbeda dan besar yang bebeda
[5].
2.1.5 Gambaran Garis-Garis Medan Listrik Pada Perisai
