Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

17. Medan Listrik. Dalam ruang disekitar objek A yang bermuatan listrik positif, kita jumpai beberapa gejala. Sebagai contoh, jika terdapat objek lain,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "17. Medan Listrik. Dalam ruang disekitar objek A yang bermuatan listrik positif, kita jumpai beberapa gejala. Sebagai contoh, jika terdapat objek lain,"— Transcript presentasi:

1 17. Medan Listrik

2 Dalam ruang disekitar objek A yang bermuatan listrik positif, kita jumpai beberapa gejala. Sebagai contoh, jika terdapat objek lain, misal B, yang bermuatan positif maka akan bergerak menjauhi, sedangkan objek C yang bermuatan negatif akan mendekati A (Gambar 17.1). Gejala ini disebabkan bekerjanya suatu gaya pada benda bermuatan apa saja yang diletakkan dalam ruang di sekitar benda bermuatan A. Kita sebut gejala dalam ruang di sekitar suatu benda bermuatan lisrik ini sebagai medan listrik.

3 + Gaya tarik + – Gaya tolak C B A Gambar 17.1 Gaya yang bekerja pada objek yang bermuatan

4 + – Medan listrik adalah ruang di sekitar objek yang bermuatan listrik Gambar 17.2 Gaya yang bekerja pada objek yang bermuatan (a)(a)(b)(b)

5 Medan listrik dapat dianalogikan sebagai medan gravitasi disekitar objek yang mempunyai massa tertentu. Gambar 17.3 Medan gravitasi bumi

6 17. 1 Garis Medan Listrik Garis-garis medan listrik atau garis-garis gaya mempunyai ciri-ciri: a)Tidak pernah saling berpotongan b) Selalu mengarah radial ke luar menjauhi muatan positif dan dan mengarah radial ke dalam mendekati muatan negatif c) Garis-garis medan listrik yang lebih rapat menyatakan bahwa medan listriknya kuat, sedangkan yang lebih renggang menyatakan medan listriknya lemah.

7 Medan listrik E di dapat melalui percobaan berikut. Muatan q 0 yang bermuatan positif, disebut muatan tes, diletakkan di titik P di sekitar objek yang bermuatan listrik. Objek yang bermuatan + Muatan tes q 0 pada titik P F (a)(a) Medan listrik pada titik P E (b)(b) Objek yang bermuatan Gambar 17.4 Muatan tes positif q 0 diletakkan pada titik P di sekitar objek bermuatan listrik

8 E E Gambar 17.5 Garis-garis medan listrik dua muatan berbeda

9 E E Gambar 17.6 Garis-garis medan listrik dua muatan yang sama

10 Medan listrik E didefinisikan sebagai (17.1) Satuan SI untuk E adalah N/C, F adalah N, dan q 0 adalah Coulomb.

11 17. 2 Medan Listrik yang Berasal dari Muatan Titik Untuk mendapatkan medan listrik yang berasal dari muatan titik atau partikel yang bermuatan, kita letakkan muatan tes positif q 0 pada jarak r dari muatan titik. Besar gaya elektrostatik F yang bekerja pada q 0 adalah (17.2) Arah gaya F menjauhi muatan titik jika muatan tersebut positif, dan mendekati muatan titik jika muatan tersebut negatif.

12 Sedangkan besar dari medan listrik (17.3) Arah dari medan listrik E sama dengan arah gaya gaya elektrostatik F yang bekerja pada muatan tes. Untuk mendapatkan medan listrik di seluruh ruang di sekitar muatan titik, muatan tes di letakkan pada berbagai posisi di sekitar muatan titik, sehingga Didapat medan listrik seperti Gambar 17.7.

13 + Gambar 17.7 Medan listrik di sekitar muatan titik positif

14 Jika kita letakkan muatan tes positif q 0 di sekitar n buah muatan titik q 1, q 2, q 3,..., q n, maka gaya elektrostatik netto F 0 dari n buah muatan titik yang bekerja pada muatan tes adalah F 0 = F 01 + F 02 + F 03 + F F 0n (17.4) Dari persamaan (17.1) didapat (17.5)

15 Contoh 17.1 Dua buah muatan titik, yaitu –25  C dan +50  C dipisahkan sejarak 10,0 cm. a)Bagaimana arah dan besar medan listrik pada titik P yang terletak 2,0 cm dari muatan negatif. b)Jika sebuah elektron diletakkan pada titik P, tentukan percepatannya pada saat awal. Penyelesaian a) + – –25  C y x  10,0 cm 2,0 cm E1E1 E2E2 P

16 Medan yang disebabkan oleh muatan negatif –25  C menunjuk ke kiri, dan medan yang disebabkan oleh muatan positif +50  C juga menunjuk ke kiri. Besar medan listrik

17 b) Percepatan a = F/m = q E/m Masa elektron diam = 9,1 x 10 –31 kg Muatan elektron = 1,60 x 10 –19 C. a = F/m = (1,60 x 10 –19 C)(6,3 x 10 7 N/C)/9,1 x 10 –31 kg = 1,1 x m/detik 2.

18 Contoh 17.2 Dua buah muatan titik, yaitu +8q dan –2q dipisahkan sejauh L. Pada titik manakah medan listrik netto E yang ditimbulkan oleh kedua muatan sama dengan nol? Penyelesaian Misal E 1 adalah medan listrik yang diakibatkan oleh muatan titik +8q. Sedangkan E 2 adalah medan listrik yang diakibatkan oleh –2q. Agar E = 0, maka dari persamaan (17.4) didapat E = E 1 + E 2 = 0 atau E 1 = –E 2 Berarti besar medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan titik 8q = yang ditimbulkan oleh –2q dengan arah yang berlawanan.

19 Percobaan 1 + – +8q –2q y x  L x E1E1 E2E2 Arah berlawanan, akan tetapi E 1  E 2

20 Percobaan 2 Arah E 1 = E 2 + – +8q –2q y x  L x E1E1 E2E2

21 Percobaan 3 y + – +8q –2q x L x E1E1 E2E2  Arah berlawanan, dan E 1 = E 2, jika

22 Contoh 17.3 Hitung muatan listrik total pada titk A dan titik B yang disebabkan oleh muatan q 1 dan q 2, seperti pada gambar berikut. y x A 30 cm  B q 1 = –50  C q 2 = +50  C 26 cm 60 cm 40 cm   E A1 E B1

23 y x A 30 cm 30 0 E A2  B q 1 = –50  C q 2 = +50  C 26 cm 60 cm 40 cm      E A1 EAEA E B2 E B1 EBEB 

24

25

26 Latihan 1.Medan listrik sebesar 2,0 N/C terletak sejauh 50 cm dari sebuah muatan titik. Berapakah besar muatan titik tersebut? 2. Dua muatan listrik yang sama besar, yaitu 2,0 x 10 –7 C diletakkan pada jarak 15,0 cm. Tentukan besar dan arah medan listrik tepat di tengah-tengah kedua muatan tsb.


Download ppt "17. Medan Listrik. Dalam ruang disekitar objek A yang bermuatan listrik positif, kita jumpai beberapa gejala. Sebagai contoh, jika terdapat objek lain,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google