Contoh Soal Hukum Gauss pada Pelajaran Fisika

Ilustrasi Contoh Soal Hukum Gauss pada Pelajaran Fisika (Foto: Roman Mager | Unsplash.com)

Pada pelajaran fisika akan mempelajari macam-macam hukum fisika. Artikel ini akan membahas hukum Gauss dan contoh soal hukum Gauss. Hukum Gauss adalah hukum yang berhubungan dengan distribusi muatan listrik yang menghasilkan medan listrik.

Waktu masih kecil kamu pasti pernah main balon. Ingat tidak kalau kamu mengusap-usap balon ke rambutmu terus rambutmu bisa berdiri? Atau sekarang pasti kamu sering nongrong di mall kan. Pernah tidak saat sedang di dalam mall kamu pegang pagar pembatas dan rasanya seperti tersetrum?

Itu tadi contoh hukum Gauss dalam kehidupan sehari-hari yang mudah diamati. Agar lebih jelas, yuk simak pembahasannya sampai habis.

Contoh Soal Hukum Gauss pada Pelajaran Fisika

Ilustrasi Bunyi Hukum Gauss dan Contoh Soal Hukum Gauss (Foto: Nick Morrison | Unsplash.com)

Mengutip dari buku Medan Elektromagnetika Terapan yang ditulis oleh Effendi, Syamsudin, Sinambela, dan Soemarto, hukum Gauss adalah hukum yang berkaitan dengan muatan titik vektor di dalam suatu permukaan tertutup dengan vektor kuat medan listrik yang dihasilkan oleh listrik statis.

Secara teoritis hukum Gauss berbunyi, “fluks total yang melewati permukaan tertutup sebanding dengan muatan total yang dilingkupi permukaan tertutup tersebut.”

Hukum Gauss sangat efektif untuk mencari kuat medan listrik di sekitar muatan kontinu pada benda yang memiliki simetri. Hukum Gauss ini berlaku untuk semua permukaan, baik yang simetris dan tidak simetris. Berikut beberapa hal penting dalam hukum Gauss:

Contoh Soal Hukum Gauss

Agar lebih mudah dipahami, berikut contoh soal hukum Gauss dan pembahasannya:

Rumus hukum Gauss

Rumus Hukum Gauss ketika medan listrik jatuh secara tegak lurus dan berada dalam ruang hampa:

Φ = E.A

Keterangan: Φ: fluks listrik (Wb)

E: kuat medan listrik (N/C)

A: luasan bidang medan listrik (m²)

Rumus hukum Gauss ketika garis medan listrik jatuh secara tidak tegak lurus dan berada dalam bidang yang tertutup:

Φ = E.A.cos Ɵ = q/ɛo

Keterangan: Φ: fluks listrik (Wb)

E: kuat medan listrik (N/C)

A: luasan bidang medan listrik (m²)

Ɵ: sudut yang dihasilkan dari jarak E dengan garis normal

ɛo: permitivitas udara (ɛo = 8,85 x 10¹²)

Contoh soal:

Jika terdapat persegi dengan panjang sisi 20 cm, lalu bila sebuah medan listrik homogen sebesar 200 N/C ditembakkan ke arahnya dengan arah yang tegak lurus bidang persegi tersebut, berapa jumlah garis medan listrik yang menembus bidang persegi tersebut (fluks listrik)?

Pembahasan:

Luas Persegi = 20 x 20 = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2

Jumlah Garis yang menembus bidang

Φ = E. A

Φ = 200. 4 x 10-2 m

Φ = 8 weber

Sekarang kalian sudah pahamkan dengan bunyi, rumus dan contoh soal hukum Gauss. Semoga bermanfaat ya. (FAR)