Dipol Listrik: Superposisi Dua Muatan Berlawanan

1 · Memprediksi

Muatan positif dan muatan negatif yang sama besarnya terletak pada jarak tertentu. Di titik tengah di antara keduanya, apakah bidangnya saling hapus, atau bertambah?

• Bidang tersebut dibatalkan tepat di titik tengah.
• Bidang-bidang tersebut tegak lurus satu sama lain dan tidak sekadar menambah atau membatalkan.
• Bidang penjumlahan — kedua muatan mendorong/menarik muatan uji ke arah yang sama di titik tengah.

2 · Pengaturan

1. Buka preset dipol dan tekan Reset. Muatannya ±3 nC.
2. Aktifkan pembacaan kekuatan lapangan di titik tengah.
3. Tetapkan jarak setengah pemisahan antara masing-masing muatan dan titik tengah untuk setiap percobaan, dan catat kekuatan medan di sana.

3 · Kumpulkan Data

Plot kekuatan medan E (sumbu y) terhadap 1/s² (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.

4 · Analisis

1. Untuk satu percobaan, hitung E = 2 kq/s² menggunakan k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Bandingkan dengan tabel.
2. Jelaskan mengapa faktor 2 muncul: di titik tengah, medan luar muatan positif dan medan dalam muatan negatif menunjuk ke arah yang sama, sehingga besarnya bertambah dan bukannya hilang.

5 · Perluas

1. Jauh dari dipol (jaraknya jauh lebih besar daripada jarak pemisahan), medannya berkurang lebih cepat dari 1/r² — mendekati 1/r³ — karena medan kedua muatan hampir saling hapus. Jelaskan mengapa pembatalan mendekati sempurna pada jarak jauh akan membuat medan lebih lemah dibandingkan muatan titik tunggal.
2. Molekul air berperilaku seperti dipol listrik kecil (satu sisi sedikit positif, satu sisi sedikit negatif). Jelaskan mengapa sifat dipol ini membantu air melarutkan senyawa ionik seperti garam.

Fisika di Balik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen