BAB 3 RAPAT FLUKS LISTRIK Jumlah fluks listrik yang keluar dari muatan positip atau masuk ke muatan negatip sama dengan besarnya muatan tersebut Rapat fluks listrik di titik yang jaraknya R dari muatan titik Q adalah jumlah fluks listrik dibagi luas bola yang jari-jarinya R Hubungan rapat fluks listrik dan medan listrik berlaku juga untuk muatan garis dan bidang
Contoh Soal 3.1 Suatu muatan garis sebesar 8 nC/m terletak di sumbu z. Hitung rapat fluks listrik di = 3 m Jawab :
Hukum Gauss : Fluks listrik yang menembus setiap permukaan tertutup sama dengan muatan total Q yang terdapat di dalam volume yang dibatasi (dilingkungi) oleh permukaan tertutup tersebut. v Rapat muatan per satuan volume C/m3
Within the cylinder region ≤ 4, the electric flux density is given as 5 3 a C/m2. a). What is the volume charge density at =3? b). What is the electric flux at =3 c). How much electric flux leaves the cylinder =3, z≤2.5 d). How much charge is contained within the cylinder
Contoh Soal 3.2 Diketahui rapat fluks listrik : a). Hitung medan listrik di r = 0,2 m b). Hitung muatan total di dalam bola r = 0,2 m Jawab : a).
b).
Contoh Soal 3.3 Diketahui rapat fluks listrik : Hitung jumlah muatan yang terletak di dalam bola r = 1 m Jawab : Agar lebih mudah terlebih dahulu rapat fluks listrik ini dinyatakan dalam koordinat bola menggunakan transformasi koordinat dan transformasi vektor
Jumlah muatan di dalam bola r = 1 adalah :
Oleh karena :
Maka :
Teorema divergensi Persamaan terakhir disebut persamaan Maxwell pertama dalam bentuk titik (kanan) dan dalam bentuk integral (kiri)
Contoh Soal 3.4 Diketahui rapat fluks listrik : Hitung muatan total yang terletak di dalam volume 1< < 2, 0 < < /2, 0 < z < 1 menggunakan kedua ruas dari teorema divergensi Jawab :
Teorema divergensi Persamaan terakhir disebut persamaan Maxwell pertama dalam bentuk titik (kanan) dan dalam bentuk integral (kiri)