Perhatikan gambar berikut! Gambarkan arah medan dan besar medan listrik di titik P!

Jawaban yang benar adalah 1,27 x 10^9 N/C dengan arah 11,78° dari vektor E1. Kuat medan listrik didefinisikan sebagai ruang di sekitar suatu muatan listrik sumber dimana muatan listrik lainnya dalam ruang ini akan mengalami gaya tarik atau tolak. Persamaan kuat medan listrik dirumuskan dengan : E = k.q/r² Keterangan : E = kuat medan listrik (N/C) k = 9 x 10^9 N.m²/C² q = muatan sumber (C) r = jarak titik dari muatan (m) Arah kuat medan listrik ditentukan oleh jenis muatan sumber, yaitu : 1) Sumber muatan (+) → Kuat medan listrik menjauhi muatan sumber 2) Sumber muatan (-) → kuat medan listrik menjauhi muatan sumber. Besaran vektor adalah besaran yang memiliki besar dan juga arah, misalnya vektor gaya. Untuk menentukan vektor resultan dari dua buah vektor gaya jika kedua vektor diapit oleh sebuah sudut 𝛼 adalah : R = √(F1² + F2² + 2F1F2 cos 𝛼) dengan : R = resultan gaya (N) F1 = vektor gaya 1 (N) F2 = vektor gaya 2 (N) 𝛼 = sudut apit Diketahui : q1 = 160 μC = 16 x 10^(-5) C q2 = 120 μC = 12 x 10^(-5) C r1 = 4 cm = 0,04 m r2 = √(3² + 4²) = 5 cm = 0,05 m k = 9 x 10^9 N.m²/C² Ditanya : E dan gambar arahnya Pembahasan : Hitung kuat medan listrik di titik P akibat oleh q1 dan q2 : E1 = k.q1/(r1²) E1 = (9 x 10^9 x 16 x 10^(-5))/(0,04)² E1 = 9 x 10^8 N/C E2 = k.q2/(r2²) E2 = (9 x 10^9 x 12 x 10^(-5))/(0,05)² E2 = 4,32 x 10^8 N/C Hitung perbandingan trigonometri dari sudut apit E1 dan E2 : cos 𝛼 = r1/r2 cos 𝛼 = 4/5 sin 𝛼 = 3/5 Besar kuat medan listrik dihitung dengan : E = √(E1² + E2² + 2E1.E2.cos 𝛼) E = √((9 x 10^8)² + (4,32 x 10^8)² + 2.9.10^8.4,32.10^8.(4/5)) E = 1,27 x 10^9 N/C Perhatikan ∆ABP. Arah vektor E dihitung dengan menggunakan aturan sinus : E2/(sin β) = E/(sin (180 - 𝛼)) sin β = (E2 x sin 𝛼)/E sin β = (4,32 x 10^8 x 3/5)/(1,27 x 10^9) β = 11,78° dari vektor E1. Jadi besar medan listrik adan arahnya adalah 1,27 x 10^9 N/C dengan arah 11,78° dari vektor E1.