Oleh: Yopi Nadia, Guru SDN 106/IX Muaro Sebapo, Muaro Jambi, Provinsi Jambi
KOMPAS.com - Hukum gauss diciptakan oleh Carl Friedrich (1777-1855) yakni seorang matematikawan sepanjang masa.
Pada umumnya, hukum gauss kita pelajari di sekolah dalam pelajaran fisika.
Pengertian hukum gauss
Hukum gauss adalah sebuah hukum yang menyatakan bahwa jumlah dari garis medan yang melewati sebuah permukaan sebanding dengan jumlah muatan yang berada di permukaannya.
Hukum gauss menghubungkan antara medan listrik yang ada pada permukaan tertutup dengan muatan total yang berada di dalam permukaan tersebut.
Hukum gauss yaitu hukum yang digunakan untuk menghitung jumlah besarnya sebuah fluks listrik melewati sebuah bidang.
Baca juga: Contoh Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya
Hukum gauss menyatakan bahwa besar fluks listrik yang melalui sebuah bidang akan berbanding lurus.
Bunyi Hukum Gauss yaitu:
“Bahwa fluks listrik total yang melewati sembarang permukaan tertutup (sebuah permukaan yang mencakup volume tertentu) berjumlah sebanding dengan muatan listrik (netto) total yang berada di dalam permukaan tersebut”.
Sedangkan fluks listrik adalah sebagai banyaknya garis medan listrik yang menembus permukaan luas.
Hukum gauss pada umumnya digunakan untuk menghitung medan listrik yang telah dihasilkan dari muatan yang bergerak dengan sangat cepat dan juga muatan yang pergerakannya dipercepat.
Hukum gauss dapat dipakai untuk menghitung medan listrik dari sistem yang mempunyai kesimetrisan yang cenderung tinggi (misalnya simetri silinder, kotak, dan juga bola).
Dalam menggunakan hukum gauss perlu untuk memilih suatu permukaan khayal yang tertutup (permukaan gauss). Bentuk dari permukaan tertutup tersebut dapat berupa apa saja.
Baca juga: Cara Menghitung Gaya Coulomb pada Dua Muatan Listrik
Rumus hukum gauss
Berikut rumus hukum gauss, yaitu:
Bila gaya jatuh tegak lurus maka Ø = E.A
Bila tidak tegak lurus maka Ø = E.A. cos θ
Keterangan:
Ø = fluks listrik
Q = muatan yang dikelilingi oleh permukaan tertutup
= permitivitas ruang hampa
E = medan listrik (N/C)
A = Luas permukaan (m²)
θ = sudut antara vektor medan listrik dengan geris normal
Penggunaan hukum gauss
Apabila hendak menerapkan hukum gauss untuk menentukan seberapa kuat medan listrik disekitar sebuah distribusi muatan, maka perlu memperhatikan beberapa hal berikut ini:
- Simetri apa yang dipunya oleh sistem ini, dari simetri akan didapatkan gambaran kualitatif perihal medan tersebut.
- Pilih sebuah permukaan (khayal) yang akan disebut dengan permukaan Gauss sesuai dengan bentuk simetri, melewati titik yang akan dicari seberapa kuat medannya tersebut.
- Pemilihan permukaan gauss dengan tepat dapat menghasilkan E yang sama besar serta berbentuk tegak lurus pada sebagian maupun pada seluruh permukaan tertutup tersebut dan nol terhadap permukaan yang lain.
Baca juga: Sejarah Penemuan Listrik AC di Dunia
Suka baca tulisan-tulisan seperti ini? Bantu kami meningkatkan kualitas dengan mengisi survei Manfaat Kolom Skola
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.