Hukum Gauss

Hukum Gauss dinyatakan dengan jumlah garis medan (secara kuantitatif) yang menembus suatu permukaan tertutup. Michael Faraday memperkenalkan cara menggambarkan medan (listrik, magnet maupun gravitasi) melalui konsep garis gaya (garis medan). Garis gaya adalah garis lengkung dalam medan yang dapat menunjukkan arah serta besarnya E pada setiap titik masing-masing dengan garis singgung dan kerapatan garisnya pada titik yang bersangkutan.

  Gambar 1 Arah medan menyinggung garis gaya

Garis-garis gaya berawal pada titik muatan positif dan berakhir pada titik muatan negatif. Diantara titik awal dan titik akhir, garis gaya selalu kontinu dan tidak mungkin berpotongan, kecuali pada titik muatan lain yang terdapat diantaranya. 

Gambar 2 (a)Garis gaya oleh muatan positif, (b) dipol listrik dan (c)dua muatan positif

Jumlah garis-garis gaya listrik yang menembus suatu permukaan secara tegak lurus dinyatakan sebagai fluks magnet Ф. Bila medan listrik adalah E seperti ditunjukkan pada Gambar 3.a, maka jumlah garis-garis gaya yang menembus suatu elemen dA yang tegak lurus terhadap Ē adalah :

Bila permukaan dA tidak tegak lurus, maka jumlah garis gaya yang keluar dari dA adalah :

 

Dengan vektor dA =n ̂dA, dan n adalah vektor satuan tegak lurus pada bidang dA, adalah sudut antara bidang dA dengan bidang tegak lurus pada Ē seperti ditunjukkan pada Gambar 3.b. Elemen dA terletak pada permukaan S, bila kuat medan pada elemen seluas dA adalah Ē, maka jumlah garis-garis gaya yang keluar dari seluruh permukaan S :

 

 

Gambar 3 (a) Bidang tegak lurus E dan (b) vektor bidang dA membuat sudut terhadap E

Referensi :

1.    Halliday, David; Robert Resnick, “Fisika Jilid 2”, Diterjemahkan oleh : Pantur Silaban Ph.D dan Drs.Edwin Sucipto, Jakarta: Erlangga, 1996.

2.    Sutrisno dan Tan, “Fisika Dasar : Listrik, Magnet dan Termofisika”, bandung, ITB, 1986.