Latar belakang Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Dengan listrik arus searah jika kita memegang hanya kabel positif (tapi tidak memegang kabel negatif), listrik tidak akan mengalir ke tubuh kita (kita tidak terkena setrum). Demikian pula jika kita hanya memegang saluran negatif. Medan listrik adalah gaya listrik persatuan muatan. Karena gaya listrik mengikuti prinsip superposisi secara vektor, demikian juga yang terjadi pada medan listrik. Hal ini berarti kuat medan listrik dari beberapa muatan titik adalah jumlah vektor kuat medan listrik dari masing – masing muatan titik. Medan Listrik Medan listrik adalah suatu medan yang disebabkan oleh adanya muatan listrik yang representasi dalam dalam kehidupan sehari-hari berupa medan yang disebabkan oleh suatu benda yang bertegangan. Hal ini dengan jelas diterangkan dalam persamaan Maxwell I yang diturunkan dari hokum Gauss untuk medan listrik dan medan magnetik. V ⋅ε ⋅ E = ρ V ⋅D = ρ V⋅B=0 ∇ = operator del (vektor differensial) E = kuat medan listrik D = kerapatan flux listrik ρ = kerapatan muatan yang menyebabkan timbulnya D dan E B = kerapatan fluks magnetic
Gambar 1. Medan listrik E dan medan magnetik H yang dihasilkan oleh suatu konduktor transmisi Jadi suatu titik dikatakan berada dalam medan listrik apabila suatu benda yang bermuatan listrik ditempatkan pada titik tersebut akan mengalami gaya listrik. Garis-garis Medan Listrik 1. Memvisualisasikan pola pola-pola medan listrik adalah dengan menggambarkan garis-garis dalam arah medan listrik listrik. 2. Vector medan listrik di sebuah titik titik, , tangensial tangensial terhadap garis garisgaris medan listrik listrik. 3. Jumlah garis garis-garis per satuan luas permukaan yang tegak lurus garis garis-garis medan listrik listrik, , sebanding dengan medan listrik di daerah tersebut.
Gambar 2. Pola radiasi medan listrik
Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut. Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan F = E q’ Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut Kuat Medan Listrik Gaya Coulomb di sekitar suatu muatan listrik akan membentuk medan listrik. Dalam membahas medan listrik, digunakan pengertian kuat medan. Untuk medan gaya Coulomb, kuat medan listrik adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada satu satuan muatan yang kita letakkan pada suatu titik dalam medan gaya ini, dan dinyatakan dengan
Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan
sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan
posisi
pada vektor
relatif terhadap muatan sumber, kuat medan harus sama dengan
Muatan sumber q berupa muatan titik seharga q dan terletak pada posisi pada posisi sehingga posisi relatif P terhadap muatan sumber adalah
Titik P berada Vektor
satuan arah SP haruslah sama dengan Jadi kuat medan listrik
pada titik
oleh muatan titik q pada
harus sama dengan
Gambar 5. Arah muatan listrik
Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut. Hubungan Medan Listrik Dengan Medan Magnet Arus yang mengalir pada batang konduktor akamn menghasilakn medan magnet sekitarnya (hukum Biot Savart). Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (hukum Faraday). Perubahan medan listrik diduga menghasilkan medan magnet (hipotesa James Clark Maxwell, 1864) hipotesa tersebut dibuktikan oleh Heinrich Rudolph Hertz (1857 … 1894) dari jerman, dengan menghasilkan gelombang elektromagnetik / gelombang radio.
Gelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yang saling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang.
Gambar 3. Gelombang elektromagnetik E = Arah Medan Listrik B = Arah Medan Magnet F = Arah Rambatan Gelombang Polarisasi gelombang elektro magnetic bergantung pada medan listriknya. Jika dihadapkan pada suatu antenna maka medan listrik sejajar dengan antenna , sedangkan medan magnetnya tegak lurus terhadap antenna.
Gambar 4. Medan listrik dan medan magnet disekitar antenna pemancar Dengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Alat untuk mengukur kuat medan listrik adalah field strength meter. Dari pengukuran tersebut didapatlah suatu hasil yang dapat menentukan arah pancar luas daerah jangkauan dan juga dapat menentukan daya yang harus dikeluarkan pada suatu antenna pemancar
Dimana: Ein = Tegangan masukan yang di induksikan pada suatu penghantar E = Kuat medan listrik pada suatu penghantar F = frekuensi Tujuan Pengukuran Kuat Medan Listrik Di karenakan medan magnet dihasilkan oleh medan listrik terutama pada sebuah antenna maka pengukuran dilakukan guna untuk mendapatkan hasil dari jangkauan suatu antenna berdasarkan parameter yang didalamnya tergantung pada medan listrik dan medan magnet. Lalu dikarenakan medan magnet dan medan listrik mempunyai arah maka untuk pemancaran suatu antenna baik itu untuk direksional dan omni direksional maka pengukuran juga dilakukan untuk menilai kawasan mana saja yang mendapat sinyal informasi. KESIMPULAN Gelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yang saling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang. Dengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut.
