Memahami Konsep Medan Listrik: Sifat, Rumus, dan Contohnya | Fisika Kelas 9

Yuk, pahami materi menganai konsep medan listrik, meliputi pengertian, sifat-sifat garis, serta cara mencari besar medan listrik.

—

Eitss, kamu tahu nggak sih, ternyata di gagang pintu itu ada muatan listriknya, loh!

Hmmmm… pantesan aja ya, terkadang ketika kita memegang gagang pintu, rasanya seperti ada aliran listrik yang membuat kita kaget. Kayak kesetrum gitu! 

Tapi, kenapa bisa begitu ya, teman-teman?

Timbul rasa seperti kesetrum saat memegang gagang pintu. (sumber: Eunike Benhardine via YouTube)

Nah, rupanya, kejadian tersebut bisa terjadi karena ada hubungannya dengan medan listrik. Kamu pasti pernah mendengar istilah “medan perang”, kan? Medan perang itu menunjukkan daerah atau area tempat untuk berperang. Begitu juga dengan medan listrik, ada kata “medan”-nya. Artinya juga sama, medan di sini mengarah kepada “daerah” atau “area”. 

Baca juga: Bisakah Kita Memiliki Energi Listrik Seperti Electro?

Pengertian dan Konsep Medan Listrik

Pasti, kamu langsung berpikir daerah atau area yang ada listrik-listriknya, ya? Mudah banget deh ketebak pemikiran kamu, hahaha. Gak salah juga sih, tapi lebih tepatnya, medan listrik itu daerah/area/ruang di sekitar muatan listrik, baik itu muatan positif (proton) maupun muatan negatif (elektron) yang masih dipengaruhi gaya listrik. 

Nah, kejadian memegang gagang pintu bisa kesetrum itu disebabkan oleh lompatan elektron akibat adanya medan listrik.

Hal ini bisa terjadi ketika terdapat ketidakseimbangan antara jumlah proton dengan elektron di tangan kita dan gagang pintunya. Biasanya, fenomena tangan kita kesetrum saat memegang gagang pintu itu disebabkan karena tangan kita kelebihan elektron, yang menyebabkan elektron mengalir atau melompat dari tangan kita ke gagang pintunya.

Selain itu, peristiwa tersebut juga didukung karena gagang pintu terbuat dari bahan logam. Kenapa? karena logam bersifat mudah mengalirkan atau memindahkan elektron. 

Oke, dari penjelasan di atas, mungkin di antara kamu ada yang bertanya-tanya, “kenapa tangan atau tubuh kita bisa kelebihan elektron?”

Hal tersebut biasanya terjadi karena faktor cuaca dingin yang membuat elektron mudah terbentuk di permukaan kulit kita ketika sedang menyentuh sesuatu. Sesuatunya ini bisa dari mana aja, ya. Misalnya, ketika kita nggak sengaja menggosokkan tangan ke sprei, selimut, gorden, atau benda lainnya, maka elektron bendanya akan lebih mudah berpindah ke tangan atau permukaan tubuh yang lain. Apalagi, jika bendanya itu terbuat dari bahan logam yang mudah mengalirkan elektron. 

Jadi, sebenernya, perpindahan elektron itu bisa terjadi dari tubuh kita ke benda, maupun sebaliknya, ya. Nah, untuk kasus ini, memang umumnya perpindahan elektronnya itu dari tangan ke gagang pintu. Kenapa nggak sebaliknya? Kalo dari gagang pintu ke tangan itu cukup sulit terjadi, karena si gagang pintunya perlu untuk digosok-gosok terlebih dahulu (misal pake kain wol) agar elektron bendanya berlebih.

Gimana, terjawab ya alasan kenapa kadang kita suka merasa kesetrum saat memegang gagang pintu?   

Aku simpulkan lagi ya biar lebih jelas. Ketika menyentuh benda yang mudah mengalirkan elektron, akan terjadi lompatan/aliran elektron dari tangan kita ke benda tersebut. Karena terjadi interaksi muatan listrik antara tangan kita dengan bendanya, maka bisa dikatakan di daerah tersebut terdapat medan listrik.

Baca juga: Tubuh manusia memiliki aliran listrik? 

Kamu sering liat ngga medan listrik itu digambarin sama garis-garis gitu? Apa itu hanya iseng aja dan ngga berarti apa-apa? Eitss, ternyata itu bukan garis sembarangan loh guyss. Garis itu disebut juga garis-garis medan listrik atau garis-garis gaya listrik. Garis ini akan menunjukkan arah dari medan listrik suatu muatan. Bahkan garisnya memiliki aturan atau sifat tersendiri. Yuk, kita bahas satu-satu tentang sifat garis medan listrik!

Sifat-sifat Garis Medan Listrik (Garis Gaya Listrik)

1. Arah garisnya akan keluar dari muatan positif dan akan masuk ke dalam muatan negatif

Garis medan listrik ini digunakan untuk menyatakan adanya medan listrik yang arahnya dari muatan positif (proton) ke negatif (elektron). Jadi, untuk muatan positif, arah garis medan listriknya mengarah keluar dari muatannya, sedangkan untuk muatan negatif arah garis medan listriknay mengarah masuk ke muatannya.

2. Garis-garisnya tidak boleh saling berpotongan

Setiap garis memiliki jalur lintasnya masing-masing, jadi gak boleh tuh yang namanya nyelip-nyelip di jalur orang lain.

3. Semakin rapat garisnya, maka menunjukkan medan listriknya semakin kuat

Kuat lemahnya medan listrik suatu muatan listrik dapat kita tunjukkan atau kita gambarkan dengan rapat tidaknya garis medan listrik. Jadi, untuk medan listrik yang kuat, kita gambarkan dengan garis medan listrik yang semakin rapat, sedangkan untuk medan listrik yang lemah, kita gambarkan dengan garis medan listrik yang renggang.

Nah, itu dia tiga sifat-sifat garis medan listrik yang mungkin sebelumnya belum kamu ketahui, sekarang udah pada paham kan? Hmmm hambar gak sih belajar fisika tanpa rumus-rumus?!!! Eitsss! gak usah khawatir, medan listrik ini bukan hanya sekedar garis-garis aja kok, bakal ada hitung-hitungan dan rumus-rumusan, lhooo!

Baca juga: Mengenal Gaya Lorentz dan Kaidah Tangan Kanan

Rumus Medan Listrik

Medan listrik dipengaruhi juga oleh jarak (r), semakin jauh jarak suatu titik dari suatu muatan sumber (Q), maka medan listrik (E) yang dirasakan di titik itu akan semakin lemah. Begitupun sebaliknya. Sehingga, kuat medan listrik (E) pada suatu titik di sekitar sebuah muatan akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (r) antara titik dengan muatannya, atau dapat dituliskan juga E~1/r². Sedangkan semakin besar muatan sumber (Q) maka semakin besar pula medan listriknya (E) atau dapat ditulis E~Q.

Gimana, sudah paham belum soal konsep medan listrik? Ternyata, gak seribet yang dipikirin ya xixixi. Sekarang, biar lebih mantepp pemahaman konsep medan listrik, coba kita aplikasikan langsung rumus tadi kedalam soal nih. Kira-kira, kamu bisa nggak ya menjawabnya!

Oke, sampai sini makin lebih paham kan tentang medan listrik? Nanti, kalo kamu merasa tangan kesetrum lagi, itu bukan kamu lagi punya kekuatan listrik kayak Electro, si musuh Spiderman di Film The Amazing Spiderman 2, ya. Hmmm… Menarik ya belajar Fisika, bisa kamu lihat contohnya dalam kehidupan sehari-hari juga! Kamu harus sering akses di ruangbelajar ya, karena bakal banyak banget materi yang akan dibahas, see youu xixiix.

Referensi: 

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, (2015), Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester I, Pusat Kurikulum dan Perbukuan Kemdikbud, Balitbang. 

IDNtimes. “Kenapa Kita Kok Bisa Kesetrum Saat Menyentuh Tangan Orang?”. https://www.idntimes.com/science/discovery/gwenda-hasnaa-sarri/menyentuh-tangan-orang-bisa-kesetrum-c1c2/5 . Diakses tanggal 25 Mei 2021

News.fisika.co.id. “Medan Listrik : pengertian, rumus, dan contoh soal” . https://www.fisika.co.id/2020/10/medan-listrik.html. Diakses 18 Mei 2012