Gaya dalam kehidupan sehari-hari banyak yang merupakan “gaya sentuh”. Misalnya, mendorong meja, menarik kursi, memaku kapstok ke dinding, menendang bola, memukul bola voli, dan lainnya.

Selain gaya sentuh, ada juga gaya tak sentuh. Misalnya, gaya gravitasi dan gaya listrik. Saat melepaskan sebuah benda dari ketinggian tertentu, kalian pasti melihat benda akan jatuh menuju permukaan Bumi. Mengapa hal itu terjadi? Karena pusat Bumi memiliki gaya gravitasi yang menarik benda sehingga membuat benda jatuh menuju pusat Bumi. Gaya gravitasi Bumi merupakan gaya yang timbul ketika benda berada dalam “medan” gravitasi Bumi.

Gagasan tentang “medan” pertama kali dikemukakan oleh Ilmuwan Inggris, bernama Michael Faraday (1791 – 1867). Sebuah benda yang berada dalam medan gravitasi Bumi akan mengalami gaya gravitasi yang selalu mengarah ke pusat Bumi.

Demikian juga gaya listrik, sebuah muatan akan mendapat gaya listrik ketika berada dalam medan listrik. Perbedaannya pada arah gaya. Untuk menggambarkan medan listrik digunakan garis-garis gaya listrik. Garis-garis gaya listrik yaitu garis lengkung yang dibayangkan merupakan lintasan yang ditempuh oleh muatan positif yang bergerak dalam medan listrik. Garis gaya listrik tidak mungkin akan berpotongan, sebab garis gaya listrik merupakan garis khayal yang berawal dari benda bermuatan positif dan akan berakhir di benda yang bermuatan negatif.

Arah gaya pada muatan positif yang berada dalam medan listrik searah dengan arah medan listriknya, sedangkan arah gaya pada muatan negatif berlawanan arah dengan arah medan listriknya.

Berdasarkan gambar, medan listrik pada suatu titik dapat diketahui dari adanya gaya listrik terhadap muatan uji di titik tersebut. Daerah di sekitar muatan listrik yang menyebabkan timbulnya gaya listrik pada muatan uji disebut sebagai medan listrik.

Daerah ini digambarkan dengan garis-garis di sekitar muatan listriknya. Garis-garis di sekitar muatan ini disebut dengan garis gaya listrik. Arah dari garis gaya listrik menyatakan arah dari medan listriknya. Arah medan listrik tergantung dari jenis muatannya ditunjukkan pada gambar di bawah . Arah medan listrik dari muatan positif menyebar ke luar ke segala arah, sedangkan arah medan listrik akibat muatan negatif masuk menuju ke muatan negatif.

Semakin rapat garis gaya listrik, kuat medan listriknya semakin besar. Perhatikan Gambar di atas, titik A akan mendapatkan kuat medan listrik yang lebih besar dibandingkan dengan titik B.

Medan listrik merupakan besaran vektor seperti gaya listrik sehingga dalam menentukan resultan medan listrik, harus diperhatikan dulu arahnya. Dengan mensubstitusi persamaan gaya listrik untuk dua muatan, kuat medan listrik pada sebuah titik yang berjarak r dari muatan Q menjadi:


Maka persamaan medan listrik menjadi:


Sumber:
Sarah, Lia Laela, dan Irma Rahma Suwarma. 2022. Fisika Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Kemendikbudristek.
Suharyanto. 2009. Fisika: Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Perbukuan Nasional.
Google gambar.