Hukum Gauss

Artikel ini merupakan bagain dari seri
Listrik dan Magnet
Michael Faraday, bapak kelistrikan dunia dan sosok penting pada ilmu kemagnetan. Buku rujukan
Statika listrik Muatan listrik Medan listrik Insulator Konduktor Ketribolistrikan Induksi Listrik Statis Hukum Coulomb Hukum Gauss Fluks listrik / energi potensial Momen polaritas listirk
Statika magnet Hukum Ampere Medan magnet Magnetisasi Fluks magnetik Kaidah tangan kanan Kaidah tangan kiri Hukum Biot–Savart Hukum magnet Gauss Momen polaritas magnetik Gaya gerak magnet
Dinamika listrik Gaya Lorentz Hukum Faraday Hukum Lenz Persamaan Maxwell Medan magnetik listrik Radiasi magnetik listrik
Rangkaian listrik Arus listrik Potensi listirk Tegangan listrik Hambatan Hukum Ohm Hukum Kirchoff Rangkaian seri Rangkaian paralel Arus searah Arus bolak-balik Jembatan Wheatstone Daya listrik Energi listrik Gaya gerak listrik Kapasitansi Induktansi Impedansi
Ilmuwan Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Neumann Ørsted Ohm Tesla Kelvin Volta Weber Poisson Wheatstone
l b s

Hukum Gauss adalah hukum yang menghubungkan penyebaran muatan listrik dengan medan listrik yang dihasilkannya. Pernyataan umum dari hukum Gauss ialah bahwa garis gaya medan listrik tidak termasuk dalam besaran nyata melainkan hanya suatu gambaran yang menyatakan arah penyebaran medan listrik di berbagai posisi pada ruang yang terpengaruh oleh medan listrik. Arah garis gaya dari medan listrik setempat pasti menyinggung garis gaya di tempat tersebut.^[1]

Hukum ini dirumuskan oleh Carl Friedrich Gauss tahun 1835, tetapi tidak dipublikasikan sampai 1867.^[2] Merupakan salah satu dari empat persamaan Maxwell, yang menjadi basis bagi elektrodinamika klasik, tiga lainnya adalah Hukum Gauss tentang magnetisme, Hukum induksi Faraday, dan Hukum rangkaian Ampère. Hukum Gauss dapat digunakan untuk menurunkan Hukum Coulomb.^[3]

Hukum Gauss berbunyi:

Fluks listrik bersih yang melewati permukaan tertutup sama dengan ⅟ε dikali muatan listrik bersih yang berada di dalam permukaan tertutup itu.^[4]

Hukum Gauss dapat dinyatakan dalam medan listrik E atau electric displacement field D.

Hukum Gauss dapat dinyatakan dengan:^[5]

${\displaystyle \Phi _{E}={\frac {Q}{\varepsilon _{0}}}}$

dimana Φ_E adalah fluks listrik melewati permukaan tertutup S menutup volume V, Q adalah total muatan tertutup dalam S, dan ε₀ adalah konstanta listrik. Fluks listrik Φ_E didefinisikan sebagai integral permukaan medan listrik:

${\displaystyle \Phi _{E}=}$${\displaystyle {\scriptstyle S}}$${\displaystyle \mathbf {E} \cdot \mathrm {d} \mathbf {A} }$

dengan E adalah medan listrik, dA adalah vektor melambangkan luas elemen yang sangat kecil,^{[note 1]} dan · melambangkan perkalian dot 2 vektor.

Karena fluks didefinisikan sebagai integral medan listrik, penulisan Hukum Gauss dalam bentuk ini disebut bentuk integral.

Jackson, John David (1998). Classical Electrodynamics, 3rd ed., New York: Wiley. ISBN 0-471-30932-X.

• MIT Video Lecture Series (30 x 50 minute lectures)- Electricity and Magnetism Diarsipkan 2008-06-28 di Wayback Machine. Taught by Professor Walter Lewin.
• section on Gauss's law in an online textbook Diarsipkan 2010-05-27 di Wayback Machine.
• MISN-0-132 Gauss's Law for Spherical Symmetry (PDF file) by Peter Signell for Project PHYSNET.
• MISN-0-133 Gauss's Law Applied to Cylindrical and Planar Charge Distributions (PDF file) by Peter Signell for Project PHYSNET.