Elektrostatis
- 1. BOLEH JADI MASA DEPAN MU BERGANTUNG PADA KESERIUSAN MU MENGIKUTI PEMBELAJARAN DETIK INI, ALANGKAH BIJAKSANANYA JIKA KAMU BERSUNGGUH-SUNGGUH BY ; Ridho on July. 26th. 2010
- 2. ELEKTROSTATIS Pendahuluan Partikel yang sudah tidak dapat dibagi lagi disebut atom Atom tersusun atas inti atom dan kulit atom Inti atom terdiri atas proton dan neutron, sedangkan kulit atom diisi oleh elektron yang bergerak mengelilingi inti atom Elektron bermuatan listrik negatif dan proton bermuatan listrik positif, sedang neutron tidak bermuatan listrik
- 3. A. Interaksi elektrostatis di antara dua muatan listrik Muatan listrik suatu benda Suatu benda disebut bermuatan negatif jika benda tersebut kelebihan elektron ( sebuah benda dapat bermuatan negatif bila benda tersebut menerima elektron dari benda lain, misal batang plastik akan bermuatan negatif setelah digosok dengan kain wol ) Suatu benda disebut bermuatan positif jika benda tersebut kekurangan elektron ( batang kaca akan bermuatan positif setelah digosok dengan kain sutera )
- 4. Gaya Coulomb Benda yang muatannya sejenis akan tolak menolak, sedang benda yang muatannya tidak sejenis akan terjadi tarik menarik Berdasarkan percobaan charles coulomb diperoleh gaya tarik atau gaya tolak antara dua benda yang bermuatan sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan Pernyataan di atas disebut hukum coulomb , sedang gaya tarik atau gaya tolak antara dua benda yang bermuatan dinamakan gaya coulomb
- 5. Secara matematis besar gaya coulomb di udara/vacum : dengan : K : konstanta coulomb = 9. 109 nm2/C2 ( Ruang hampa ) 0 : Permitivitas Ruang Hampa = 8,85 . 10-12 C2/nm Jika dalam bahan maka : fc dalam bahan = fc di udara : permitivitas relatif
- 6. Arah gaya coulomb ( explain by picture : there are three pictures that describe about coulombs law ) Go on by problem solving ( some problems : two bodies and three bodies )
- 7. Solat ! 1.Hitung besar gaya Coulomb antara muatan a = 2 mikro coulomb dan muatan b = 5亮C yang terpisah sejauh 10 cm, jika keduanya berada di : a. Udara b . Dalam benda ( 竜r = 80 ) 2.Hitung besar gaya coulomb yang dialami salah satu muatan di sudut segitiga sama sisi jika ditiap sudut terdapat muatan 1 亮C yang berjarak 3cm satu dengan yang lain ( k = 9.109 Nm2/C2 )
- 8. B. Medan Listrik Medan listrik adalah wilayah di sekitar muatan listrik yang masih berpengaruh terhadap muatan lain Besar kecilnya gaya yang dialami oleh suatu muatan listrik di dalam medan listrik disebut kuat medan listrik ( E ) e = f / q = k q / r2 Arah e selalu meninggalkan pusat medan bermuatan positif dan selalu menuju pusat medan bermuatan negatif ( explain by picture )
- 9. Solat ! 1. Terdapat sebuah muatan q= -3亮C. Hitunglah besar kuat medan listrik pada titik yang berjarak 8 mm dari muatan q tersebut ( k = 9.109 Nm2/C2 ) 2. Hitung besar dan tentukan arah kuat medan listrik di tengah-tengah antara Q1 = 5 亮C dan Q2 = 8 亮C yang berjarak 5 cm satu dengan yang lain.
- 10. Fluks listrik ( 个 ) : banyaknya garis medan listrik yang menembus suatu permukaan Formulasi 个 = e a cos 唏 Keterangan : E : kuat medan listrik A : luas permukan yang ditembus medan listrik 哦 : sudut antara e dan garis normal bidang
- 11. Hukum gauss jumlah seluruh garis medan listrik yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu Formulasi : = e a cos 唏 = q / 竜0 Hukum gauss ini digunakan untuk menentukan kuat medan listrik pada konduktor dua keping sejajar dan konduktor bola berongga E = / 竜0 dengan : rapat muatan keping ( C/m2 )
- 12. Medan Listrik Pada Konduktor Bola Berongga Sebuah bola konduktor berjari-jari r diberi muatan listrik. Kuat medan di dalam bola, misal dititik yang berjarak r1, di mana r1 < r adalah nol karena di dalam bola konduktor tidak terdapat muatan Adapun kuat medan listrik di titik yang berjarak r2 dari pusat bola, di mana r2 > r adalah e = k q / ( r2 ) 2
- 13. PROBLEMS! 1. Sebuah konduktor terdiri dari dua keping sejajar yang tiap kepingnya berbentuk persegi panjang ( p=5cm dan l=2cm ) diberi muatan listrik berlawanan jenis 1,5亮C. Hitunglah : a. rapat muatan listrik tiap keping ( =q/A ) b. besar kuat medan listrik di antara kedua keping ( E = / 竜 ) 2. Titik P berada 180cm dari permukaan sebuah bola yang bermuatan listrik. Diameter bola 40cm dan kuat medan di titik A adalah 3,6 . 105 N/C. Hitunglah : a. muatan listrik sumber medan (E = k q / r ) b. kuat medan pada permukaan bola! 0 A 2 A
- 14. C. ENERGI POTENSIAL LISTRIK ( EP ) DAN POTENSIAL LISTRIK ( V ) EP listrik = energi yg dimiliki suatu muatan listrik di dalam medan listrik Usaha yg dilakukan oleh sebuah muatan yang berpindah ( s ) = besar selisih energi potensial pada kedudukan awal dan akhir muatan. EP = -F . s cos 硫 dengan : F : gaya Coulomb dan 硫: sudut apit antara F dan s jadi W = EP = EP2 EP1 = K q1 q2 ( 1/r2 1/r1 ) POTENSIAL LISTRIK di suatu titik : besarnya energi potensial tiap satuan muatan positif yang berada di titik tersebut : V= EP / q = k q / r
- 15. D. KAPASITOR KAPASITOR atau sering disebut KONDENSATOR : komponen listrik yg dapat digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Secara umum kapasitor terdiri dari dua konduktor yg dipisahkan oleh bahan penyekat bersifat isolator ( bahan dielektrik ). Kedua konduktor diberi muatan ( berasal dari sumber tegangan ) sama besar tetapi berlawanan jenis. FUNGSI KAPASITOR : 1. memilih gelombang pada radio 2. meratakan arus pada catu daya ( power supply ) 3. meniadakan bunga api pada sistem pengapian mobil 4. menyimpan muatan 5. memisahkan arus bolak-balik mjd arus searah 6. mengontrol frekuensi pada rangkaian osilator 7. penghubung ( coupling ), penyimpan arus ( bypass )
- 16. Kapasitas Kapasitor Kemampuan kapasitor menyimpan muatan listrik dinamakan kapasitas kapasitor / kapasitansi. Kapasitas (farad) = perbandingan antaramuatan (Coulomb) dengan beda potensial (Volt) antara kedua konduktor C=q/V
- 17. Susunan Kapasitor SERI : muatan tiap kapasitor adalah sama = muatan kapasitor pengganti ( q = q1 = q2 = qn ) Beda Potensial ujung-ujung kapasitor pengganti = jumlah beda potensial ujung-ujung tiap kapasitor Vs = V1 + V2 + V3 + + Vn C1= q/V1 C2= q/V2 1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 C3= q/V3 Cs= q/Vs
- 18. PARALEL C p = C1 + C2 + C3 + + Cn C p V = C1 V + C2 V + C3 V + + C n V Beda potensial tiap kapasitor adalah sama = potensial sumber v1 = v2 = vn = v muatan kapasitor pengganti = muatan tiap-tiap kapasitor, q = q1 + q2 + q3 + q n
- 19. ENERGI YANG TERSIMPAN DALAM KAPASITOR : W = 遜 CV2 = 遜 QV dengan C adalah kapasitas kapasitor dalam satuan farad