Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

LISTRIK STATIS A.INTERAKSI ELEKTROSTATIK 1.Muatan Listrik elektron (bermuatan negatif) lintasan elektron inti atom netron (tidak bermuatan) ptoton (bermuatan.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "LISTRIK STATIS A.INTERAKSI ELEKTROSTATIK 1.Muatan Listrik elektron (bermuatan negatif) lintasan elektron inti atom netron (tidak bermuatan) ptoton (bermuatan."— Transcript presentasi:

1 LISTRIK STATIS A.INTERAKSI ELEKTROSTATIK 1.Muatan Listrik elektron (bermuatan negatif) lintasan elektron inti atom netron (tidak bermuatan) ptoton (bermuatan positif) atom

2  Atom terdiri dari inti atom bermuatan positif, dan elektron-elektron bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti.  Inti atom terdiri dari ptoton bermuatan positif dan netron tidak bermuatan.  Ada 2 jenis muatan listrik : 1. Muatan negatif, yaitu muatan yang sejenis dengan muatan elektron. 2. Muatan positif, yaitu muatan yang tidak sejenis dengan muatan elektron.

3  Sifat muatan : “ Muatan-muatan yang sejenis tolak menolak dan muatan-muatan yang tidak sejenis tarik menarik “  Elektroskop ialah alat untuk mengetahui ada atau tidak adanya muatan listrik.  Cara memberi muatan listrik. 1. Dengan cara menggosok 2. Dengan cara menyentuhkan dengan benda yang bermuatan 3. Dengan cara induksi

4 2.Gaya Coulomb.  Gaya interaksi (gaya tarik/tolak) antara dua buah muatan disebut gaya Coulomb (gaya elektrostatis)  Besar gaya Coulomb antara 2 muatan : *berbanding lurus dengan kedua muatan itu masing-masing. *berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan itu.

5 -- r q q’ FF ++ r q FF + - r q F F  F~q  F~q’  F~1/r 2  Dirumuskan :

6  F = gaya coulomb ( N )  q,q’ = muatan listrik ( Coulomb = C )  r = jarak antara kedua muatan ( m )  k = konstanta pembanding = 1/4пε o = Nm 2 C -2 = 1/4пε o = Nm 2 C -2  ε o = permitivitas ruang hampa = 8, CN -1 m -2 = 8, CN -1 m -2  Permitivitas medium selain udara disimbulkan ε, dan besar ε> ε o  Perbandingan ε/ε o disebut konstanta dielektrik (K) atau permitivitas relatif ( ε r )

7  Grafik gaya coulomb : F r2r2 F r  Jumlah dua gaya coulomb yg segaris: + - r1r1 q1q1 q’ F1F1 + r2r2 q2q2 F2F2  F = l F 1 – F 2 l

8 Bila kedua gaya coulomb saling membentuk sudut : Bila kedua gaya coulomb saling membentuk sudut : + - r1r1 q1q1 q’ F1F1 + r2r2 q2q2 F2F2 F θ

9 B. MEDAN LISTRIK 1. Kuat medan listrik  Medan listrik adalah daerah yang masih terasa adanya pengaruh listrik.  Pada muatan listrik yang diletakkan di dalam medan listrik timbul gaya listrik.  Ukuran medan listrik dinyatakan dengan kuat medan listrik.  Kuat medan listrik di suatu titik adalah gaya listrik yang dialami oleh satu satuan muatan positip di titik itu.

10  Muatan q menimbulkan medan listrik di sekitarnya, perhatikan kuat medan listrik di titik P + r q P E r q P E

11  Kuat medan listrik di titik P ditumuskan :  Arah kuat medan listrik searah dengan gaya yang dialami oleh satu satuan muatan positip di titik itu.  Jika di titik P ada muatan q’, maka kuat medan listrik tersebut adalah :

12   Dapat dikatakan : kuat medan listrik di suatu titik adalah gaya listrik per satuan muatan positip di titik itu.  Bagaimana kuat medan listrik di suatu titik yang dipengaruhi oleh dua medan listrik ?

13  Perhatikan gambar berikut ini r1r1 q1q1 E2E2 E1E1 + E1E1 q2q2 E2E2 E r1r1 r2r2 r2r2 A B θ

14  Resultan kuat medan listrik di A : E = l E 1 + E 2 l E = l E 1 + E 2 l  Resultan kuat medan listrik di B :  Medan listrik yang telah kita pelajari adalah medan konserfatif  Medan konserfatif adalah medan yang arah kuat medannya di setiap titik selalu menuju atau meninggalkan suatu titik pusat.

15 Dua muatan q 1 = 12 μC dan q 2 = -28,45 μC berjarak 10 cm satu sama lain. Titik A terletak di tengah-tengah kedua muatan tersebut sedangkan titik B terletak pada jarak 6 cm dari q1 dan 8 cm dari q2. Hitunglah : a. kuat medan listrik di titik A. b. kuat medan listrik di titik B. c. gaya coulomb yang dialami oleh muatan 2 μC, bila muatan tersebut diletakkan di titik A d. gaya coulomb yang dialami oleh muatan 2 μC, bila muatan tersebut diletakkan di titik B

16 2. Hukum Gauss. Medan listrik dinyatakan dengan garis- garis gaya (garis medan) listrik. Medan listrik dinyatakan dengan garis- garis gaya (garis medan) listrik. Garis gaya (garis medan) listrik adalah garis khayal yang merupakan kedudukan titik-titik, dan kuat medan di setiap titik pada garis tersebut selalu berimpit dengan garis singgung di titik itu. Garis gaya (garis medan) listrik adalah garis khayal yang merupakan kedudukan titik-titik, dan kuat medan di setiap titik pada garis tersebut selalu berimpit dengan garis singgung di titik itu. E E E E

17 Gambar garis medan Gambar garis medan

18  Bila jumlah garis-garis gaya listrik semakin rapat menggambarkan bahwa kuat medan listriknya semakin kuat.  Jumlah garis gaya listrik yang menembus luasan secara tegak lurus disebut fluks listrik.  Jumlah garis gaya listrik yang menembus luasan secara tegak lurus tiap satu satuan luas disebut kuat medan listrik. atau ditulis atau ditulis

19  Bila arah medan membentuk sudut θ terhadap normal bidang, maka ditulis : A A θ Φ = AE cos θ Φ = fluks listrik Φ = fluks listrik A = luas A = luas E = kuat medan listrik E = kuat medan listrik θ = sudut antara medan listrik dan normal bidang. normal bidang.

20  Menurut Hukum gauss : “Jumlah garis medan (fluks listrik) yang melalui permukaan tertutup berbanding lurus terhadap muatan yang diselimuti permukaan tersebut”

21  Perhatikan gambar berikut ini A B C D Permukaan A : masuk 4, keluar 4, jumlah 0 Permukaan B : masuk 2, keluar 9, jumlah +7 Permukaan C : masuk 2, keluar 0, jumlah -2 Permukaan D : masuk 2, keluar 1, jumlah -1

22  Contoh penerapan hukum Gauss 1.Medan listrik antara dua keping konduktor sejajar yang bermuatan  Tiap keping bermuatan sama, yaitu q dan –q.  Luas tiap keping = A  Rapat muatan tiap keping σ = q/A  Menurut Hukum Gauss : Φ = EAcosθ = q/ε o maka :  E = σ/ε o.

23 2.Medan listrik akibat bola konduktor bermuatan  Muatan tersebar merata di permukaan bola  Untuk r

24  Grafik E - r E= 0 E r O R E = k q/r 2

25 C.ENERGI POTENSIAL DAN POTENSIAL LISTRIK  Muatan q’ berada di dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan q, dan dipindahkan dari titik A yang berjarak r A ke titik B yang berjarak r B terhadap q. θ +A B rBrB rArA F F’ F’cosθ q q’ 1. Energi potensial listeik.

26  Untuk mengimbangi gaya coulomb F diperlukan gaya F’=-F =-kqq’/r 2.  Untuk memindahkan muatan dari A ke B diperlukan usaha : θ +A B rBrB rArA F F’ F’cosθ q q’

27 Karena W AB = Ep B – Ep A, maka : secara umum ditulis :

28  Bila muatan q’ dipindah dari titik A jauh takterhingga ke titik B, maka :  Dapat dikatakan bahwa :“Energi potensial listrik di suatu titik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan q’ dari jauh tak terhingga ke titik itu.”

29 2. Potensial listrik.  Potensial listrik ialah energi potensial listrik per satu satuan muatan  V = potensial listrik ( volt = V)  Karena energi potensial listrik besaran skalar maka potensial listrik juga besaran skalar.

30 Potensial listrik akibat beberapa muatan Potensial listrik akibat beberapa muatan Potensial listrik di titik P Potensial listrik di titik P + r1r1 +q 1 +q 2 + -q 3 r2r2 r3r3 P Secara umum ditulis : Secara umum ditulis : 3.Hubungan energi potensial dan potensial listrik.

31 4. Hukum kekekalan energi mekanik.  Karena medan listrik merupakan medan konserfatif, maka berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2 Ep 1 + Ek 1 = Ep 2 + Ek 2 atau atau qV 1 + ½ mv 1 2 = qv 2 + ½ mv 2 2  Usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan q’ adalah W = q(V 1 – V 2 ) = ½ mv 2 2 – ½ mv 1 2

32 3.Energi potensial dan potensial listrik pada keping konduktor.  Muatan q’ mendapat gaya F = q’E.  Untuk memindahkan muatan q’ dari A ke B harus diimbangi dengan gaya : F’ = -F = -q’E θ A B q’ F’ F d  Usaha untuk memindahkan muatan q’ dari A ke B adalah : W AB = -F’ cos θ S AB.

33  W AB = -q’E cos θ S AB  W AB = -q’E S AB Cos θ  W AB = -q’Ed  W AB = Ep B - Ep A  W AB = -q’Ed  Ep B – Ep A =-q’Ed 4.Hubungan potensial dengan kuat medan listrik.  W AB = -q’Ed = q’V AB  E = kuat medan listrik ( NC -1 )  V AB = beda potensial listrik (volt)  d = jarak antara kedua keping ( m ) A B q’ d V AB

34 Dua titik berjarak r di antara dua keping, dan r < d memiliki beda potensial : Dua titik berjarak r di antara dua keping, dan r < d memiliki beda potensial : V = Er = σr/ε o Bola konduktor bermuatan Bola konduktor bermuatan Untuk memindahkan muatan q dari O ke A diperlukan usaha : W OA = qER = q(V O – V A ) Untuk memindahkan muatan q dari O ke A diperlukan usaha : W OA = qER = q(V O – V A ) Karena E = 0, maka V O - V A = 0 atau V O = V A Karena E = 0, maka V O - V A = 0 atau V O = V A R B AR B AR O B A

35 Grafik V - r Grafik V - r E= 0 E r O R E = k q/r 2 V V = k q/r r Dapat disimpulkan : Dapat disimpulkan : *Untuk r < R, V = kq/R *Untuk r > R, V = kq/r


Download ppt "LISTRIK STATIS A.INTERAKSI ELEKTROSTATIK 1.Muatan Listrik elektron (bermuatan negatif) lintasan elektron inti atom netron (tidak bermuatan) ptoton (bermuatan."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google