Penerapan Hukum Gauss
-
Lokasi muatan lebih pada sebuah konduktor.
Proses berpindahnya muatan dari sebuah konduktor ke konduktor lain dengan cara sentuhan-dalam diselidiki oleh Faraday. Sebagai konduktor berongga di pakainya ember dari logam tempat ia biasa menyimpan es dalam laboratoriumnya, dari eksperimen yang dilakukannya itu masih disebut “eksperimen ember es Faraday”. Demikianlah maka bila sebuah ember dari logam tak bermuatan diletakkan di atas sebuah elektroskop daun, lalu sebuah bola bermuatan yang mempunyai tangkai dari bahan tak menghantar dimasukkan ke dalam ember itu tetapi tidak menyentuhnya, maka daun elektroskop itu memencar, yang menandakan bahwa daun – daun itu bermuatan, bola bermuatan itu dapat digerak – gerakkan di dalam ember tadi tanpa mempengaruhi jarak antar daun elektroskop. Jika bola itu dikeluarkan dari ember, daun – daun itu merapat. Jika bola dimasukkan kembali disentuhkan pada permukaan dalam, takkan terjadi perubahan defleksi pada daun elektroskop, tetapi daun – daun itu tetap dalam keadaan terdefleksi bila bola tersebut dikeluarkan dan, bila dites, ternyata kehilangan semua muatan awalnya.
-
Hukum Coulomb.
Kita telah mempelajari hukum Coulomb adalah persamaan dasar elektrostatika dan telah menderivasi hukum gauss daripadanya. Prosedur alternatifnya adalah memandang hukum Gauss sebagai sebuah persamaan pokok berdasarkan eksperimen. Lalu hukum Coulomb dapat diderivasi dari hukum Gauss, dengan memakai hukm ini untuk mendapatkan persamaan intensitas listrik E yang ditimbulkan muatan titik. Tetapi perlu diingat, bahwa bentuk umum hukum Gauss tidak memberikan persamaan untuk E itu sendiri tetapi hanya untuk integral permukaannya. Dalam menerapkan hukum Gauss untuk menghitung E, intergral permukaan harus dapat diganti dengan sebuah perkalian dimana E adalah salah satu faktornya. Maka persamaan aljabar yang diperoleh dapat diselesaikan untuk E. Tetapi prosedur ini hanya mungkin terjadi dalam tidak banyak kejadian, yaitu, dimana persoalan geometri adalah sedemikian rupa sehingga pertimbangan simetri memungkinkan kita mengganti integral itu dengan perkalian.
Dan berdasarkan hukum Gauss,
Gaya terhadap sebuah muatan q’ pada jarak r dari muatan q karena itu ialah
Yang tidak lain adalah hukum Coulomb.
-
|
