Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

 Nama : Iyus Rusmana  Pendidikan : S1 - S2 Teknik Elektro UGM  Professional Association : Asosiasi Profesional Elektrikal Indonesia (APEI) Green Building.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: " Nama : Iyus Rusmana  Pendidikan : S1 - S2 Teknik Elektro UGM  Professional Association : Asosiasi Profesional Elektrikal Indonesia (APEI) Green Building."— Transcript presentasi:

1

2  Nama : Iyus Rusmana  Pendidikan : S1 - S2 Teknik Elektro UGM  Professional Association : Asosiasi Profesional Elektrikal Indonesia (APEI) Green Building Council of Indonesia (GBCI) Asean Chartered Professional Engineer (ACPE)  Profession : Mechanical-Electrical Engineering Consultant  Keluarga

3 Wife Daughter Son

4  Materi : Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Gauss Hukum Coulomb

5

6  Benda bermuatan listrik ialah benda yang mempunyai kelebihan sejumlah elektron atau proton.  Benda yang kelebihan sejumlah elektron akan bermuatan negatip dan yang kelebihan sejumlah proton dikatakan bermuatan positip.

7  Sekelompok partikel bermuatan, misalnya atom-atom, atau elektron-elektron, selalu menempati suatu volume tertentu.  Jika ukuran volume yang ditempati partikel- partikel bermuatan tersebut sedemikian kecilnya di bandingkan dengan jarak-jarak lain dalam persoalan yang dibicarakan, maka partikel bermuatan tersebut dikatakan muatan titik.

8  Untuk menyatakan jumlah kelebihan muatan positip atau negatip pada suatu benda disimbulkan dengan q atau Q  Muatan Q besar atau kecil, positip atau negatip adalah merupakan kelipatan dari: e =1,602 X 1O-19C  Di sini e adalah muatan untuk satu elektron dan Coulomb (C) adalah satuan muatan listrik.

9

10 Fisikawan tidak suka memilih konsep “aksi pada suatu jarak” Mereka lebih suka memilih medan yang dihasilkan objek dan objek lain berinteraksi dengannya Artinya daripada ini Mereka lebih suka berfikir

11 +Q 0 Medan Listrik Medan listrik E didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada partikel uji dibagi dengan muatan partikel tersebut Maka Medan listrik dari satu muatan adalah Q

12 Medan Listrik dari satu muatan + +Q 0 Catatan: Medan listrik terdefinisi di semua tempat, meski tidak ada muatan di sana. +Q 0

13 +Q-Q Penggunaan medan untuk menentukan gaya

14

15 Medan listrik adalah contoh medan vektor Suatu medan (vektor atau skalar) terdefinisi disemua tempat Suatu medan vektor memiliki arah dan besar Medan listrik memiliki satuan N/C

16

17 Superposisi & Medan Listrik distribusi muatan titik Q1Q1 Q2Q2

18 P R - r R r dq

19 R r R - r dq x y P

20 x y P R r R - r

21

22 Garis-garis medan listrik

23 Tidak mungkin untuk merepresentasikan seluruh vektor medan listrik pada semua tempat

24 Sebagai gantinya dibuat garis-garis yang arahnya menggambarkan arah medan Pada daerah yang cukup jauh dari muatan kerapatan garis berkurang Semuanya ini dinamakan garis-garis medan listrik

25  Garis-garis berawal dari muatan positif  Garis-garis berakhir di muatan negatif  Jumlah garis yang meninggalkan muatan +ve (atau menuju muatan -ve) sebanding dengan besarnya muatan  Garis-garis medan listrik tidak dapat berpotongan

26

27  Sebuah muatan +q berada di (0,1)  Sebuah muatan –q berada di (0,-1)  Kemanakah arah medan di (1,0) A) i + j B) i - j C) -j D) -i

28 Definisikan karena diketahui Besarnya kerapatan garis medan

29  Vektor medan listrik, E, adalah tangen terhadap garis-garis medan listrik pada masing-masing titik sepanjang garis.  Banyaknya garis persatuan luas yang melewati permukaan tegak lurus thd medan adalah sebanding dengan kuat medan listrik pada daerah tersebut

30

31 Overview Medan Listrik dan Gaya Coulomb dihubungkan oleh Sehingga gaya dapat dihitung dari medan Medan listrik adalah medan vektor Dengan superposisi diperoleh Garis medan mengilustrasikan kuat & arah dari medan listrik

32

33 Untuk medan konstan tegak lurus permukaan A A Fluks Medan Listrik didefinisikan :

34 Untuk medan konstan yang TIDAK tegak lurus terhadap permukaan A Fluks Medan Listrik didefinisikan A

35 Banyaknya fluks garis A Densitas garis medan Densitas garis medan × Luas

36  Berapakah fluks medan listrik yang melewati permukaan silinder ? Medan listrik E seragam dan tegak lurus pada permukaan. Silinder memiliki jari-jari r dan panjang L A) E 4/3  r 3 L B) E r L C) E  r 2 L D) E 2  r L E) 0

37 Hubungan antara fluks yang melewati permukaan tertutup terhadap muatan yang dilingkupi oleh permukaan

38 r1r1 Medan listrik sekitar muatan titik Fluks pada bola adalah E × Luas Area E Dihilangkan diperoleh

39 r2r2 Fluks sama seperti sebelumnya

40 Dan jumlah garis yang melewati masing-masing bola adalah sama Faktanya jumlah garis fluks yang melewati setiap permukaan yang melingkupi muatan adalah sama Meskipun jumlah garis yang masuk dan yang keluar tidak sama out in out Seperti yang diharapkan oleh karena jumlah garis medan yang melewati masing-masing bola adalah sama

41 Q1Q1 Q2Q2 Secara umum Hukum Gauss Untuk setiap permu kaan Oleh karena fluks berkaitan dengan jumlah garis medan yang melewati permukaan, total fluks adalah total dari masing-masing muatan

42 Q1Q1 Berapakah fluks yang melewati masing-masing permukaan ini ?

43 Hukum Gauss biasanya mudah di pergunakan dibanding dengan hukum Coulomb, terutama yang mengandung banyak bentuk-bentuk simetri Hukum Gauss tidak menceritakan sesuatu yang baru, hanya merupakan cara lain dari ungkapan hukum Coulomb

44

45 oh tidak! Saya lupa hukum coulomb! r2r2 Q Tidak masalah, saya ingat hukum Gauss Dengan simetri E adalah  terhadap permukaan Bayangkan permukaan bola yang berpusat pada muatan F=qE q Phew! Menggunakan simetri

46 Berapakan medan disekitar kulit bola bermuatan? Q Bayangkan permukaan bola berpusat pada kulit bola bermuatan Di luar Di dalam Muatan di dalam permukaan = 0

47

48

49  Di dalam model atom, inti adalah bola seragam dengan muatan +ve dan jari-jari R. Pada jarak berapakan medan E terkuat ? A) r = 0 B) r = R/2 C) r = R D) r = 2 R E) r = 1.5 R

50 Penggunaan Hukum Gauss

51 1. E di dalam konduktor nol 2. Setiap muatan Q terdistribusi pada permukaan (rapat muatan permukaan  =Q/A) 3. E diluar adalah  permukaan 4.  lebih besar apabila jari-jari kurva lebih kecil Untuk konduktor dalam kesetimbangan elektrostatik

52 Jika terdapat medan di dalam konduktor, maka elektron akan merasakan gaya dan akan dipercepat. Akibat hal ini konduktor tidak akan berada dalam kesetimbangan elektrostatik maka E=0

53 qiqi Sebagai permukaan dapat digambarkan sembarang dekat dengan permukaan konduktor, muatan total terdistribusi dipermukaan Misalkan permukaan S dibawah permukaan konduktor Karena terdapat kesetimbangan dalam konduktor yaitu E=0 maka  =0 Hukum Gauss maka Sehingga muatan total di dalam permukaan adalah nol

54 Misalkan permukaan selinder kecil pada permukaan konduktor Hukum Gauss q Selinder cukup kecil sehingga E konstan EE E || Jika E || >0 akan menyebabkan muatan permukaan bergerak sehingga tidak berada dalam kesetimbangan elektrostatik, sehingga E || =0 maka

55  Fluks medan listrik  Hukum Gauss  Contoh penggunaan Hukum Gauss Muatan terisolasi Kulit termuatan Muatan garis Bola uniform  Sifat-sifat konduktor E nol di dalam konduktor Muatan total Q terdistribusi pada permukaan (rapat muatan permukaan  =Q/A) E di luar  pada permukaan  membesar apabila jari- jari mengecil


Download ppt " Nama : Iyus Rusmana  Pendidikan : S1 - S2 Teknik Elektro UGM  Professional Association : Asosiasi Profesional Elektrikal Indonesia (APEI) Green Building."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google