r
Gambar 3.5. Garis-garis Medan Di Sekitar Muatan-Muatan Berbeda Polaritas
Jika dua muatan titik sama polaritas terletak berdampingan maka garis medan adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 3.6.
+ +
r
Gambar 3.6. Garis-garis Medan Di Sekitar Muatan-Muatan Sama Polaritas
III. 3 Kerapatan Fluks Listrik
Banyaknya garis medan yang menembus tegak lurus suatu permukaan disebut fluks listrik
ψ . Fluks sama dengan banyaknya muatan yang dilingkupi permukaan yaitu:
ψ = Q C
3.3
Apabila suatu batang kaca bermuatan listrik didekatkan kepada sebuah bola logam yang ringan, maka bola logam tertarik ke batang kaca sampai menyentuhnya.
Universitas Sumatera Utara
Sehingga terdapat muatan listrik di bola logam yang sama besarnya dengan muatan di batang kaca. Setelah muatan keduanya sama maka mereka tolak menolak. Kejadian
tersebut disebut induksi muatan. Kejadian ini dapat terjadi pada dua bola logam berjari-jari a dan b. Di mana, bola
logam yang berjari-jari b lebih besar dari pada bola logam berjari-jari a. Bola logam berjari-jari b disusun oleh dua belahan bola logam yang dapat digabungkan dengan erat.
Kedua bola logam dipasang konsentris. Bola logam berjari-jari a disebut bola dalam dan bola logam berjari b disebut bola luar. Antara bola dalam dan luar diisi dengan bahan
dielektrik. Dengan membuka bagian bola luar dan menghilangkan muatannya dengan menghubungkannya ke bumi, bola dalam diisi dengan muatan listrik yang besarnya
diketahui. Kemudian bagian bola luar dipasang dengan erat. Jika bagian bola luar dibuka lagi dan diperiksa besar muatannya maka didapati muatan total pada bola luar sama
besarnya dengan muatan semula yang ditempatkan pada bola dalam. Fluks listik yang ditimbulkan oleh muatan Q tersebar serbasama pada permukaan
bola dalam seluas
2
4 a
π
m
2
. Kerapatan fluks pada permukaan ini adalah
2
4 a
π ψ
.
Kerapatan ini dinyatakan dengan huruf D
Fluks-fluks listrik yang terdistribusi tersebut menembus permukaan bola seperti ditunjukkan pada Gambar 3.7.
Universitas Sumatera Utara
r = a -Q
+Q
BOLA LOGAM
KONDUKTOR
ISOLATOR ATAU BAHAN
DIELEKTRIK r = b
Gambar 3.7. Fluks Listrik Di Antara Bola Sepusat Konsentris Yang Bermuatan
Sehingga besar kerapatan fluks di permukaan bola dalam dengan r = a sama dengan:
D
a
=
2
4 Q
a
π
3.4
dan besar kerapatan fluks di permukaan bola luar dengan r = b sama dengan:
D
b
=
2
4 Q
b
π
3.5 Jadi, besar rapat fluks adalah:
