Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-02 Muatan dan Gaya Listrik.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-02 Muatan dan Gaya Listrik."— Transcript presentasi:

1

2 Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-02 Muatan dan Gaya Listrik PHYSI S

3 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Kuantisasi Elektrostatik Penjelasan mikroskopik muatan Muatan satuan

4 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Atom & Ion 3 +e Proton & 3 –e elektron adalah pembentuk atom netral Penambahan satu elektron menghasilkan ion bermuatan -e Menghilangkan satu elektron menyebabkan terbentuknya ion bermuatan +e

5 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Penjelasan Atomik Untuk sifat Makroskopik Beberapa atom sangat mudah kehilangan elektron dan menjadi bermuatan +(n)e Elektron-elektron tsb ditarik oleh atom- atom lain yang menjadi atom bermuatan – (n)e Muatan terkuantisasi yakni kelipatan dari muatan elektron -e Pemberian muatan adalah peristiwa pertukaran elektron

6 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Satuan Muatan Oleh karena muatan adalah sifat fundamental materi, maka diperlukan satuan. Satuan alamiah muatan adalah e (muatan elektron) Satuan SI adalah Coulomb (C) |e| = x C i.e. 1C = 6.2 x |e|

7 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Sifat-sifat partikel atomik PartikelMuatan / CMassa / Kg Elektron (e) × x Proton (p) × x Netron (n) x10 -27

8 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Dari Mikroskopik ke Makroskopik Definisi : Normal Karbon [12C] memliki 12 nukleon 12g (i.e kg) Karbon adalah satu Mol 1 Mol adalah ×10 23 atom, (Bilangan Avagadro) Kalkulasi Muatan (q) pada sebuah balon biasanya C q = C = x 6 × e = 6 × e i.e. Sekitar 1 dalam ekstra elektron

9 Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung Peralatan dan metoda pemberian muatan

10 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Elektroskop

11 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Grounding Bumi secara praktis membatasi supply dari muatan

12 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Metoda yang berbeda untuk pemberian muatan Gesekan e.g. mengesek balon dengan kain wool Konduksi e.g. sentuhan pada elektroskop Induksi e.g. balon ditempelkan pada dinding

13 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Proses Gesekan Untuk Bahan Isolator Menggosokan 2 buah bahan isolator Plastik Sutera Elektron “lebih tertarik” kepada sutra daripada kepada plastik

14 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Proses Konduksi Untuk bahan konduktor Dua buah bahan konduktor disentuhkan, dimana salah satunya memiliki muatan bebas

15 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Induksi Balon pada dinding Dinding adalah netral dan sebagai insulator Muatan +ve bergerak menuju depan balon Muatan -ve bergerak menjauhi balon Dinding tetap netral tetapi permukaan memiliki sedikit sisa muatan yang cukup untuk mengikat balon

16 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Eksperimen dan aplikasi untuk kelistrikan statik Percobaan tetes minyak milikan Generator Van de Graaff Fotokopi dan Laser Printer

17 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Ringkasan Muatan dibawa oleh elektron Peralatan dan teknik Elektroskop “Mengukur muatan” Grounding membatasi suplai muatan Generator Van de Graaff “Meng-generate muatan” Metoda pemberian muatan Gesekan Konduksi Induksi

18 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Hukum Coulomb

19 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Keseimbangan Torsi Coulomb Perputaran ini untuk mencocokan dan mengukur torsi dalam serat dan sekaligus gaya yang menahan muatan Skala dipergunakan untuk membaca besarnya pemisahan muatan

20 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Percobaan Coulomb F r Garis F  r -2

21 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Hukum Coulomb Penentuan Coulomb Gaya tarik menarik jika muatan berbeda tanda Gaya sebanding dengan perkalian muatan q 1 dan q 2 sepanjang garis lurus yang menghubungkannya Gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak I.e. |F 12 |  |Q 1 | |Q 2 | / r 12 2 atau |F 12 |= k |Q 1 | |Q 2 | / r 12 2

22 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Hukum Coulomb Satuan untuk konstanta ditentukan dari hukum Coulomb Coulomb telah menentukan konstanta ini dalam satuan SI k = x10 9 Nm 2 C -2 k secara normal dinyatakan sebagai k = 1/4  0

23 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Bentuk vektor hukum Coulomb ++ Q1 Q2 r

24 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Kuis A: F AB =-3F BA B: F AB =-F BA C: 3F AB =-F BA D: F AB =12F BA Objek A bermuatan +2  C dan Objek B bermuatan +6  C. Pernyataan manakah yang benar ? B +6  C A +2  C F AB ?F BA ?

25 Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung Gaya dari banyak muatan Superposisi

26 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gaya dari banyak muatan + Q1 - Q2 + Q4 - Q3 Gaya pada muatan adalah jumlah vektor gaya dari semua muatan Prinsip superposisi

27 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Menyelesaikan persoalan Hukum Coulumb dan Vektor Hitunglah total gaya elektrostatik pada muatan Q 3 karena pengaruh muatan Q 1 dan Q 2. x y Q 2 =+50  C Q 3 =+65  C Q 1 =-86  C 52 cm 60 cm 30 cm  =30º

28 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Ini adalah persoalan Hukum Coulomb Kita hanya ingin tahu gaya pada muatan Q 3. Jangan pedulika gaya yang lain Gaya bersifat additive, sehingga kita dapat menghitung F 32 dan F 31 dan kemudian menjumlahkan keduanya. Dalam kasus ini, kita melakukan penjumlahan vektor dengan menjumlahkan masing-masing komponennya, sehingga kita harus menguraikan gaya-gayanya dalam komponen-x dan y. Step 0: Berpikir!

29 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gambar sebuah sketsa yg representatif —done. Gambar dan beri label sketsa yg relevan —done. Gambar sumbu-sumbu, tentukan titik awal dan arah —done. x y Q 2 =+50  C Q 3 =+65  C Q 1 =-86  C 52 cm 60 cm 30 cm  =30º Gambar dan beri label gaya (hanya pada Q 3 ). Gambar komponen gaya yg tidak sepanjang sumbu2. F 31 F 32 Step 1: Menggambar Sketsa persoalan

30 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Step 2: Masukkan Rumus Apakah saya harus memasukkan tanda nilai mutlak? Ya, untuk sekarang.

31 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Step 3: Ganti besaran generik dengan yg Spesifik x y Q 2 =+50  C Q 3 =+65  C Q 1 =-86  C 52 cm 60 cm 30 cm  =30º F 31 F 32 (lihat gambar) Diperoleh F 32,y = 330 N dan F 32,x = 0 N.

32 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Step 3 (Lanjutan) x y Q 2 =+50  C Q 3 =+65  C Q 1 =-86  C 52 cm 60 cm 30 cm  =30º F 31 F 32 Diperoleh F 31,x = +120 N dan F 31,y = -70 N. (-) (+)

33 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Step 4: Melengkapi penyelesaian matematik F 3x = F 31,x + F 32,x = 120 N + 0 N = 120 N F 3y = F 31,y + F 32,y = -70 N N = 260 N x y Q 2 =+50  C Q 3 =+65  C Q 1 =-86  C 52 cm 60 cm 30 cm  =30º F 31 F 32 F3F3 The text shows how to calculate the magnitude F 3 and the angle between F 3 and the x-axis.

34 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gaya dari muatan kontinu : Q R - r R r dq

35 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gaya dari muatan kontinu : Simetri Bola Q dq R R - r r x y z

36 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gaya dari muatan kontinu : muatan batang R r R - r dq x y

37 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gaya dari muatan kontinu : muatan cakram x y dq Q R r R - r

38 Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung Coulomb vs Newton

39 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Selalu tarik menarik 1/r 2 Sangat lemah Skala besar, planet, alam semesta Hukum Coulomb vs Hukum Gravitasi Newton Tarik menarik atau tolak menolak 1/r 2 Sangat kuat Skala lokal

40 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Tugas di rumah (2)

41 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Tugas di rumah (2)

42 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Ringkasan Hukum Coulomb Gaya elektrostatik diantara muatan Bentuk vektor hukum Coulomb Gaya Coulomb vs Gravitasi Gaya Elektrostatik lebih kuat Superposisi

43 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S End of Section...


Download ppt "Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-02 Muatan dan Gaya Listrik."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google