Apa itu Garis Medan Listrik: Properti dan Representasinya

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Konsep Garis Medan Listrik diperkenalkan oleh Michael Faraday, ia lahir pada tanggal 22 September 1791 di London dan meninggal pada tanggal 25 Agustus 1867 di Hampton Court Palace, Molesey. Dalam banyak bidang fisika, medan listrik penting dan dalam teknologi kelistrikan, bidang ini dieksploitasi secara praktis. Gaya tarik antara elektron dan inti atom, medan listrik bertanggung jawab. Satuan SI kekuatan sinyal medan listrik adalah v / m (volt per meter) dan menurut medan magnet yang bervariasi waktu atau oleh muatan listrik, medan listrik tercipta. Penjelasan singkat tentang garis-garis medan listrik dan representasi garis-garis medan dibahas.

Apa itu Garis Medan Listrik?

Definisi: Garis medan listrik didefinisikan sebagai daerah di mana muatan listrik mengalami gaya. Benda bermuatan bisa positif atau negatif, muatan berlawanan menarik satu sama lain dan seperti muatan tolak. Garis medan adalah representasi visual dari medan listrik yang dibuat oleh satu muatan atau sekelompok muatan dan disingkat sebagai medan-E. Ini adalah konsep tiga dimensi dan oleh karena itu tidak dapat divisualisasikan dengan sangat tepat dalam bidang. Huruf E melambangkan vektor medan listrik dan bersinggungan dengan garis medan di setiap titik. Arah garis-garis ini sama dengan arah vektor medan listrik.




Intensitas Medan Listrik karena Pengisian Titik dan Kelompok Pengisian

Intensitas medan listrik akibat muatan titik dapat diperoleh dengan menggunakan hukum coulomb. Intensitas medan listrik akibat muatan titik ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Electric-Field-Intensity-due-to-Point-Charge

medan-listrik-intensitas-karena-titik-muatan



Menurut hukum Coulomb, gaya 'F' dinyatakan sebagai

F = q * q0/ 4Πε0rduar ̂ ……………………… persamaan (1)

Intensitas medan listrik karena muatan titik dinyatakan sebagai.


E = F / q0r ̂ ……………………. persamaan (2)

Substitusi persamaan (1) pada persamaan (2) akan mendapatkan ekspresi intensitas medan listrik beserta muatan titik dan muatan uji beban

E = q * q0/ 4Πε0rdua* 1 / q0 r ̂

E = q / 4Πε0rduar ̂ ……………… persamaan (3)

Dimana r ̂ adalah vektor satuan

Persamaan (3) adalah intensitas medan listrik akibat muatan titik beserta muatan titik dan muatan uji. Intensitas medan listrik karena kelompok muatan ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Electric-Field-Intensity-due-to-Group-of-Charges

medan-listrik-intensitas-karena-kelompok-muatan

Dimana q 1,apadua,apa3,apa4,apa5,apa6………. apa n adalah biaya dan r1,rdua,r3,r4,r5,r6………. rn adalah jaraknya.

Intensitas medan listrik karena kelompok muatan di titik p diberikan oleh

E = E1+ Edua+ E3+ E4+ ……… + En……………………. persamaan (4)

Seperti yang kita ketahui bahwa intensitas medan listrik akibat muatan titik dinyatakan dalam persamaan di atas (3)

AKU S1= q1/ 4Πε0r1duar ̂1

AKU Sdua= qdua/ 4Πε0rduaduar ̂dua

AKU S3= q3/ 4Πε0r3duar ̂3…………AKU Sn= qn/ 4Πε0rnduar ̂n

Pengganti E1,AKU Sdua,AKU S3,AKU S4,………AKU Sn nilai dalam persamaan (4) akan didapat

E = q1/ 4Πε0r1duar ̂1+ qdua/ 4Πε0rduaduar ̂dua+ q3/ 4Πε0r3duar ̂3+ ……… .. + qn/ 4Πε0rnduar ̂n

E = 1 / 4Πε0[apa1/ r1duar ̂1+ qdua/ rduaduar ̂dua+ q3/ r3duar3̂ + ……… .. + qn/ rnduar ̂n] …………………………. persamaan (5)

Persamaan (5) adalah intensitas medan listrik karena sekelompok muatan

Representasi Garis Bidang

Untuk q> 0: Jika q lebih besar dari nol (q> 0), muatannya positif dan garis medan mengarah ke luar secara radial. Garis lapangan untuk q> 0 ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Isi-Lebih Besar-Dari-Nol

garis-medan-listrik-untuk-pengisian-lebih-besar-dari-nol

Untuk q<0: Ketika q kurang dari nol (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.

Untuk-Q-Kurang dari Nol

untuk-q-kurang-dari-nol

Tidak seperti Charges atau Dipole: Representasi garis bidang untuk muatan yang tidak sama atau dipol ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

listrik-medan-baris-untuk-tidak seperti-biaya

listrik-medan-baris-untuk-tidak seperti-biaya

Untuk Biaya Serupa

Jika | q1 | = | q2 |: Jika biaya q1dan qduasama, titik netral dan intensitas medan adalah nol untuk muatan yang sama dan berada di pusat q1dan qduabiaya.

biaya-q1-sama-dengan-q2

biaya-q1-sama-dengan-q2

Jika | q1 |> | q2 |: Jika biaya q1lebih besar dari qdua, titik netral 'p' bergeser ke arah muatan qduadari besaran yang lebih kecil.

Medan listrik seragam: Dalam medan listrik seragam, garis medan dimulai dari muatan positif dan menuju muatan negatif. Garis-garis medan memiliki jarak yang sama dan garis-garis tersebut sejajar dalam medan listrik yang seragam.

seragam-medan-listrik

seragam-medan-listrik

Properti

Sifat-sifat garis medan listrik adalah

  • Garis medan dimulai dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif
  • Garis bidang kontinu
  • Garis medan tidak pernah berpotongan (Alasan: Jika saling berpotongan, akan ada dua arah medan listrik pada titik yang tidak memungkinkan)
  • Di daerah medan listrik kuat, garis sangat berdekatan sedangkan di daerah medan listrik lemah garis jauh
  • Di daerah garis medan listrik seragam, terdapat garis sejajar dengan jarak yang sama
  • Garis medan selalu normal pada permukaan konduktor

Aturan untuk Menggambar Garis Medan Listrik

Aturan untuk menggambar garis bidang adalah

  • Untuk kelompok muatan titik tertentu, garis medan selalu berasal dari muatan positif dan diakhiri dengan muatan negatif. Jika ada beberapa muatan berlebih maka beberapa saluran akan dimulai atau diakhiri tanpa batas.
    Misalnya pada gambar di atas q1lebih besar dari qdua. Garis-garis tersebut berasal dari qdua, jadi biaya qduapositif dan dalam muatan q1beberapa baris datang dari jauh yang tak terhingga.
  • Jumlah garis yang diakhiri dengan muatan negatif atau meninggalkan muatan positif sebanding dengan besarnya muatan.
    Jadi lebih tinggi muatannya lebih banyak garis akan meninggalkannya jika itu adalah muatan positif atau berakhir di dalamnya jika itu adalah muatan negatif.
  • Garis medan tidak pernah saling bersilangan

FAQ

1). Apa jenis garis medan listrik?

Medan listrik seragam dan medan listrik tidak seragam adalah dua jenis garis medan listrik. Garis medan dikatakan medan listrik yang seragam bila medan listrik konstan dan dikatakan medan listrik tidak seragam bila medan tidak beraturan pada setiap titik.

2). Bagaimana cara membuat medan listrik?

Dengan muatan stasioner, medan listrik dihasilkan, dan muatan bergerak menghasilkan medan magnet.

3). Bagaimana medan listrik dihasilkan?

Medan listrik dihasilkan oleh partikel bermuatan. Di arah medan, muatan positif dipercepat dan berlawanan dengan arah medan, partikel bermuatan negatif dipercepat.

4). Berapa intensitas medan listrik karena muatan titik?

Intensitas medan listrik akibat muatan titik beserta muatan titik dan muatan uji dinyatakan sebagai

E = q / 4Πε0rduar ̂

Di mana E adalah intensitas medan listrik, r ̂ adalah vektor satuan dan q adalah muatan.

5). Bagaimana garis medan listrik menunjukkan kekuatan medan?

Kekuatan garis medan listrik tergantung pada sumber muatan dan medan listrik kuat ketika garis medan berdekatan.

Dalam artikel ini, Medan listrik Intensitas karena muatan titik dan kelompok muatan, representasi garis medan, garis bidang properti, dan aturan untuk menggambar garis medan listrik dibahas. Berikut ini pertanyaan untuk anda, apakah muatan uji dan muatan titik dalam sebuah medan listrik?