Dokumen tersebut membahas tentang hukum Gauss yang menyatakan bahwa jumlah garis medan listrik yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi permukaan tersebut. Diberikan pula contoh perhitungan kuat medan listrik akibat pengaruh beberapa muatan titik dan konduktor bermuatan.

1. HUKUM GAUSS

2. HUKUM GAUSS

3. HUKUM GAUSS

4. Hukum Gauss ini didasarkan
pada konsep garis-garis
medan listrik yang
mempunyai arah atau anak
panah seperti pada gambar di
bawah :
HUKUM GAUSS

5. HUKUM GAUSS

6. Hukum Gauss dinyatakan sebagai berikut :
"Jumlah garis medan yang menembus suatu
permukaan tertutup sebanding dengan
jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh
permukaan tertutup tersebut" Dan di
rumuskan sebagai berikut :
HUKUM GAUSS

7. Kuat Medan Listrik
Adalah vektor gaya Coulumb yang
bekerja pada satu satuan muatan yang
kita letakkan pada suatutitik dalam
medan gaya

8. + r
q
E
Benda bermuatan listrik Q diletakkan benda uji bermuatan q berjarak r maka
besar kuat meda listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang ditimbulkan
benda bermuatan di bagi muatan uji
Kuat Medan Listrik

9. E = medaN listrik (N/C)
Q = muatan benda ( C)
q = muatan uji ( C)
r = jarak dan benda (m)
F = gaya ( N )
Kuat Medan Listrik

10. Aplikasi Soal
1. Jarak dua muatan A dan B adalah 3 meter. Titik O berada di antara kedua
muatan berjarak 2 meter dari muatan B. qA = 300 μC dan qB = 600 μC. k = 9 ×
109 N m2 C–2. Kuat medan listrik di titik O pengaruh muatan qA dan qB adalah…
Diket : qA = 300 μC
qB = 600 μC
k = 9 × 109 N m2 C–2
Dit : E dititik O ?
Jawab :
Kuat medan resultan :
E = EA + EB
E = (2700 x 103 N/C) + (5400 x 103 N/C)
E = 8100 x 103 N/C
E = 81 x 105 N/C

11. 2. Dua buah muatan masing-masing q1 = -20 μC dan q2 = -40 μC. Bila pada titik P yang
berjarak 20 cm dari q2 resultan kuat medan listrik bernilai nol maka nilai x adalah…
Diket : q1 = -20 μC
q2 = -40 μC
r2 = 0,2 m
r1 = x
Dit : Jarak titik P dari x ?
Jawab :
Resultan kuat medan listrik bernilai nol pada titik P :

12. 3. Titik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan
jenis yang terpisah sejauh a. Besar kuat medan listrik di titik A saat itu 36 N/C. Jika titik A
tersebut digeser ¼ a mendekati salah satu muatan maka besar kuat medan listrik di titik
A setelah digeser menjadi ...
Diket : Ea = 36N/C
Dit : Ea setelah digeser
Jawab : Kuat medan listrik yang dihasilkan oleh masing-masing muatan di pertengahan
jarak keduanya sama besar dan searah sehingga saling menjumlahkan. Jadi besar kuat
medan listrik yang dihasilkan oleh masing-masing muatan di titik A (awal) = 36/2 = 18
N/C.
Jika titik A digeser sebesar ¼ a mendekati salah satu muatan, kuat medan yang
dihasilkan oleh muatan yang lebih dekat menjadi 4 kali semula dan yang dihasilkan oleh
muatan yang lebih jauh menjadi (4/9) kali semula. Jadi kuat medan listrik di titik A yang
baru = 4 x 18 + 4/9 x 18 = 80 N/C

13. 4. Perhatikan gambar berikut !
A- - - - - - - - - - - - - - C - - - - - - - - D - - - - - - - - B
qA= -q qB= +q
Pada titik A dan B terdapat muatan titik, jarak AB = 2AC dan AC = 2 CD. Jika kuat medan
listrik di C sebesar E, maka kuat medan listrik di titik D sebesar….
Pembahasan :
Misal jarak AC = r, sehingga AD = 3/2 r, dan DB = 1/2 r
Kuat medan listrik di titik C dinamakan E
Ec=Ea+Eb=E
𝐸 = 𝑘
𝑞
𝑟2
+ 𝑘
𝑞
𝑟2
𝐸 = 2 𝐾
𝑞
𝑟2
Kuat medan listrik di titik D
Ed = Ea+ Eb
Ed = 𝑘
𝑞
3
2
𝑟 2
+ 𝑘
𝑞
1
2
𝑟 2
Ed =
40
9
𝑘
𝑞
𝑟2
Perbandingan kuat medan listrik di D dan di C adalah
𝐸𝑑
𝐸𝑐
=
40
9
2
=
40
18
=
20
9

14. 5. Hitung kuat medan listrik pada jarak 1 cm dari sebuah muatan positif 10-6 coulomb
Arah kuat medan listrik E adalah menjauhi muatan sumber q. Besar kuat medan listrik
dihitung dengan :
E = k
𝑞
𝑟2
= (9 × 109) x
10−6
10−2 2 = 9× 107 NC-1.

15. 6. Sebuah muatan positif q1=+8nC berada pada titik asal dan muatan kedua positif
q2=+12nC berada pada sumbu x = 4m dari titik asal. Carilah medan lisriknya di sumbu x
untuk:
(a) P1 yang berjarak x=7m dari titik asal
(b) (b) P2 yang berjarak x=3m dari titik asal.
Penyelesaian :
𝐷𝑖𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑃1 , 𝐸 = 𝑘
𝑞
𝑟2
+ 𝑘
𝑞
𝑟2
= (9,0 × 109 Nm2 /C2)
8𝑥10−9 𝐶
7𝑚 2 + (9,0 × 109 Nm2 /C2)
12𝑥10−9 𝐶
3𝑚 2
= 13,5 N/C (arah ke kanan)
b) Di titik P2, E = k + k
= (9,0 × 109 Nm2 /C2)
8𝑥10−9 𝐶
3m 2 - (9,0 × 109 Nm2 /C2)
12𝑥10−9 𝐶
1𝑚 2
= -100 N/C (arah ke kiri)

16. 7. Bola konduktor dengan jari-jari 10 cm bermuatan listrik 500 μC. Titik A, B, dan C terletak
segaris terhadap pusat bola dengan jarak masing-masing 12 cm, 10 cm, dan 8 cm
terhadap pusat bola. Hitunglah kuat medan listrik di titik A, B, dan C!
Penyelesaian :
Diket :
R = 10 cm = 10-1 m
rB = 10 cm = 10-1 m
q = 500 μC = 5 × 10-4 C
rC = 8 cm = 8 × 10-2 m
rA = 12 cm = 12 × 10-2 m
Dit:
a. EA = ... ?
b. EB = ... ?
c. EC = ... ?
Pembahasan :
a. Kuat medan listrik di titik A
Kuat medan listrik di titik A
b. Kuat medan listrik di titik B
Kuat medan listrik di titik B
c. Kuat medan listrik di titik C
EC = 0, karena berada di dalam bola, sehingga tidak dipengaruhi muatan listrik.

17. 8. Sebuah bola kecil bermuatan listrik 10 μC berada di antara keping sejajar P dan Q
dengan muatan yang berbeda jenis dengan rapat muatan 1,77 × 10-8 C/m2. Jika g = 10
m/s2 dan permitivitas udara adalah 8,85 × 10-12 C2/Nm2, hitung massa bola tersebut!
Diket :
q = 10 μC = 10-5 C
σ = 1,77 × 10-8 C/m2
g = 10 m/s2
ε0 = 8,85 × 10-12 C2/Nm2
Ditanya: m = ... ?
Pembahasan :
Dari gambar di atas, syarat bola dalam keadaan setimbang adalah jika :
F = w
q.E = m.g

18. 9. Sebuah konduktor bola berongga diberi muatan -50mC. Bola ini memiliki diameter 12
cm. Hitung kuat medan listrik pada jarak :
(a) 3cm dari pusat bola,
(b) 6 cm dari pusat bola,
(c) 9 cm dari pusat bola.
Penyelesaiaan :
q=-50mC = -50×10-6 C, d = 12 cm, r= 12/2 cmm=6 cm = 6×10-2 m
(a) EA = 0 ( di dalam bola)
(b) Eb =𝑘
𝑞
𝑟𝑏2 = 9𝑥10−9 −50𝑥10−6
6𝑥10−2 = −1,25x 108
N/m
Tanda negatif menyatakan bahwa arah kuat medan listrik adalah radial ke dalam.
(c) Ec =𝑘
𝑞
𝑟2 = 9𝑥10−9
−
50𝑥10−6
9𝑥1
9𝑥10−2 = −5,6𝑥107
N/m
http://fisikon.com/kelas3/index.php?option
=com_content&view=article&id=142:contoh-
soal-energi-potensial-listrik-
1&catid=14:listrik-statis&Itemid=183