Garis gaya
Konsep garis gaya diketengahkan oleh Michael Faraday (1791 – 1867) untuk membantu dalam memvisualkan medan listrik (dan medan magnet). Yang dimaksud dengan garis gaya (dalam medan magnet) adalah sebuah garis khayal yang ditarik demikian rupa sehingga arahnya disembarang titik (jadi, arah tangennya) sama dengan arah medan di titik yang bersangkutan. Karena umunya, arah suatu medan berbeda dari titik ke titik, garis gaya biasanya lengkung.
Pada bagian positif garis-garis tersebut menunjukkan secara radial ke luar dari muatan dan pada bagian negative mereka menunjuk secara radial ke dalam menuju muatan karena ini merupakan arah gaya pada muatan tes positif pada setiap kasus. Bagaimana pun, kita selalu dapat menggambarkan garis-garis sehingga jumlah garis yang dimulai pada muatan positif atau berakhir pada muatan negative sebanding dengan besar muatan. Perhatikan bahwa didekat muatan, dimana gaya paling besar, garis-garis lebih dekat satu sama lain. Hal ini merupakan property umum garis medan listrik, makin rapat garis-garis tersebut, makin kuat medan listrik pada tempat itu.
(a) (b)
(c)
Pada gambar diatas menunjukkan sejumlah garis gaya disekeliling satu muatan positif, disekeliling dua muatan yang sama besar, yang satu positif dan yang satu lagi negative (dipole elektrik) dan disekeliling dua muatan positif yang sama besar. Arah resultan intesitas di tiap titik dalam masing-masing diagram adalah sepanjang tangen (aris singgung) pada garis gaya yang melewati titik yang bersangkutan. Tidak ada garis gaya yang berasal atau berakhir di ruang sekitar muatan. Setiap garis gaya dalam medan elektrostatik merupakan garis tidak putus-putusyang berakhir pada muatan positif di satu pihak dan pada muatan negative di lain pihak.
Jika garis gaya harus digambar melewati setiap titik suatu medan listrik, seluruh ruang dan seluruh permukaan diagram akan sarat dengan garis, dan garis-garis itupun takkan terlihat satu per satu. Dengan membatasi banyaknya yang digambarkan untuk menyatakan sebuah medan, garis-garis itu dapat digunakan untuk menunjukkan baik besar maupun arahnya. Ini dilakukan dengan menjarangkan jarak antara garis yang digambarkan, demikian rupa sehingga jumlahnya per satuan luas yang melewati sebuah permukaan yang tegak lurus pada arah medan sebanding dengan intensitas listrik di setiap titik. Dalam daerah dimana intensitas itu besar, misalnya didaerah antara muatan positif dan muatan negative pada gambar (a) garis gaya agak rapat sedang dalam daerah dimana intensitas kecil misalnya antara dua muatan positif pada gambar (c) garis itu jarang. Dlaam medan merata, seperti dalam medan pada sisi yang berlawanan dari lempengan muatan, garis gaya itu lurus, sejajar, dan terpisah oleh jarak yang seragam.
-
|
