Bola Konduktor

Konsep bola konduktor adalah sebuah bola yang muatan listriknya tersebar dipermukaan bola. Pertanyaan yang harus dijawab tentang bola konduktor adalah bagaimana medan listrik dan potensial listrik di dalam bola? Bagaimana pula potensial listrik dan medan listrik diluar bola? Jika melihat karakteristik muatan pada bola yang hanya berada pada permukaan saja, ini mengindikasikan bahwa dalam bola tidak terdapat sumber muatan sehingga dipastikan medan listrik dalam bola bernilai nol. Berbeda dengan medan listrik justru potensial dalam bola nilainya konstan sama seperti dipermukaan bola. Jika kita menunjau sebuah titik dalam diluar bola, titik ini akan merasakan medan listrik dan potensial listrik yang terus berkurang ketika titik tersebut menjauhi permukaan bola sebagai sumber muatan. Grafik potensial dan medan listrik pada bola konduktor dapat diperlihatkan seperti pada gambar di bawah ini.

Lalu bagaimana jika ingin menghitung kuat medan listrik dan potensial listrik didalam dan diluar bola. Rumus penghitungan tidak berubah sesuai dengan persamaan medan dan potensial listrik.

Bedakan antara R dengan r, R menunjukkan jari-jari bola konduktor sedangkan r menunjukkan jarak suatu titik diluar bola dihitung dari pusat bola.

Kaji-1: Sebuah bola konduktor mempunyai muatan 12 mikro coulomb dan berjari-jari 30 cm. Tentukanlah kuat medan dan potensial listrik suatu titik yang berada:
a. Pusat bola
b. Titik berjarak 10 cm dari pusat
c. Permukaan bola
d. Titik berjarak 10 cm dari permukaan bola.

Jawab:
Besaran yang diketahui dari bola konduktor.


Medan dan potensial listrik dipusat bola.


Titik berjarak 10 cm dari pusat bola akan mempunyai medan listrik sama dengan dipusat dan potensial sama dengan dipermukaan.


Medan dan potensial listrik di permukaan bola.

Medan dan potensial listrik pada titik yang berjarak 40 cm dari pusat.

Ingin paham konsep Hukum Coulomb: Baca Hukum Coulomb

Latih-1: Sebuah bola konduktor mempunyai muatan 20 mikro coulomb dan berjari-jari 20 cm. Tentukanlah kuat medan dan potensial listrik suatu titik yang berada:
a. Pusat bola
b. Titik berjarak 5 cm dari pusat
c. Permukaan bola
d. Titik berjarak 10 cm dari permukaan bola.