Gambar 1. (a) Satu muatan titik, (b) beberapa muatan titik, (c) banyak muatan titik atau distribusi diskrit muatan, (d) distribusi kontinu muatan, (e) pada jarak jauh distribusi muatan kontinu terlihat sebagai muatan titik.
Konsep medan listrik digunakan untuk melakukan visualisasi bagaimana sebuah muatan atau kumpulan muatan mempengaruhi daerah di sekitarnya, yang merupakan suatu analogi dengan $g$ yang walau disebut sebagai percepatan gravitasi, akan tetapi sebenarnya merupakan medan gravitasi [1]. Sumber medan listrik dapat berupa satu atau beberapa muatan titik [2], distribusi kontinu muatan [3], ataupun medan magnetik yang berubah terhadap waktu [4]. Terdapat diskusi menarik mengapa sumber yang terakhir yang bersifat dinamis tidak dibedakan, misalnya dengan notasi yang berbeda, terhadap sumber yang bersifat statis [5]. Lebih dalam lagi sifat, asal, dan perambatan medan listrik, telah dikaji dan menghasilkan wawasan baru untuk fisika fundamental mengenai hal ini yang didasarkan atas kehadiran string yang bervibrasi dalam ruang dan proses eksitasi-dirinya [6]. Di sini hanya akan dibahas medan listrik yang disebabkan oleh satu muatan titik, beberapa muatan titik, dan distribusi kontinu muatan.
Medan listrik oleh muatan titik $q_i$ yang terletak pada $\vec{r}_i$ akan memberikan medan listrik $\vec{E}_i$ pada sembarang posisi $\vec{r}$ dalam bentuk
\begin{equation}\label{eqn:electric-field-point-charge} \vec{E}_i = k \frac{q_i}{|\vec{r}-\vec{r}_i|^3} \ (\vec{r}-\vec{r}_i) \end{equation}
dan bila terdapat banyak muatan titik maka medan listrik di sembarang posisi $\vec{r}$ akan menjadi
\begin{equation}\label{eqn:electric-field-point-charges} \vec{E} = \sum _{i = 1}^N k \frac{q_i}{|\vec{r}-\vec{r}_i|^3} \ (\vec{r}-\vec{r}_i) \end{equation}
untuk $N$ buat muatan titik dan diamati pada posisi $\vec{r} \ne \vec{r}_i$. Kumpulan titik-titik muatan yang diskrit dapat dianggap sebagai distribusi kontinu muatan sehingga Persamaan \eqref{eqn:electric-field-point-charges} akan menjadi
\begin{equation}\label{eqn:electric-field-charge-distribution} \vec{E} = \int k \frac{dq}{|\vec{r}-\vec{r}_q|^3} \ (\vec{r}-\vec{r}_q) \end{equation}
dengan $\vec{r}_q$ adalah posisi elemen $dq$ pada muatan kontinu dengan
\begin{equation}\label{eqn:charge-distribution-total-charge} Q = \int dq \end{equation}
adalah total muatannya.
Gambar 1. (a) Satu muatan titik, (b) beberapa muatan titik, (c) banyak muatan titik atau distribusi diskrit muatan, (d) distribusi kontinu muatan, (e) pada jarak jauh distribusi muatan kontinu terlihat sebagai muatan titik.
Saat dalam ruang terdapat banyak muatan titik yang tersebar dengan tidak merata, melihat dengan jarak berbeda akan mengubah cara pandang kita, misalnya pertama-tama terlihat sebagai satu muatan titik, lalu menjadi kumpulan muatan titik, yang selanjutnya dapat menjadi distribusi diskrit muatan dan kemudian kontinu, dan akhirnya kembali menjadi satu muatan titik, sebagaimana diilustrasikan pada Gambar 1. Formula untuk menghitung muatan oleh masing-masing cara pandang telah diberikan pada Persamaan \eqref{eqn:electric-field-point-charge}, \eqref{eqn:electric-field-point-charges}, dan \eqref{eqn:electric-field-charge-distribution}.
— Sparisoma Viridi (@6unpnp) January 14, 2022
electric charge • electrostatic force • electric field •electric potential