Listrik dan Magnet Materi 13

Presentasi berjudul: "Listrik dan Magnet Materi 13"— Transcript presentasi:

1 Listrik dan Magnet Materi 13
MNHB Materi 13 Listrik dan Magnet Tim Dosen Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

2 Muatan pada Atom Atom memiliki netron, proton dan elektron
Listrik statis (electrostatic) membahas muatan listrik yang berada dalam keadaan diam (statis). Listrik statis dapat menjelaskan bagaimana sebuah penggaris yang telah digosok-gosokkan ke rambut dapat menarik potongan-potongan kecil kertas. Gejala tarik menarik antara dua buah benda seperti penggaris plastik dan potongan kecil kertas dapat dijelaskan menggunakan konsep muatan listrik. Berdasarkan konsep muatan listrik, ada dua macam muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Muatan listrik timbul karena adanya elektron yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain. Benda yang kekurangan elektron dikatakan bermuatan positif, sedangkan benda yang kelebihan elektron dikatakan bermuatan negatif. Elektron merupakan muatan dasar yang menentukan sifat listrik suatu benda. Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb.

3 Elektron Bebas Elektron yang berada di luar ikatan, dapat beredar bebas dengan adanya gaya luar

4 Muatan atom Atom dapat bermuatan netral, positif dan negatif

5 Medan Listrik E – medan listrik (N/c), Fe = gaya listrik (newton), q = muatan (coulomb)

6 Medan Listrik Gambar kanan adalah dua buah konduktor yang bermuatan di dalam minyak yang terdapat partikel yang tersuspensi pada minyak tersebut (bintik hitam) partikel yang tersuspensi pada minyak akan mengikuti garis-garis medan listrik yang dihasilkan oleh interaksi dua buah konduktor tersebut

7 Sifat Muatan Listrik Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut.

8 Hukum Coulomb Ke konstanta coulomb Eo permitivitas ruang hampa
Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadratjarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.

9 Gaya Listrik vs Gaya Gravitasi
Bedakan antara gaya listrik dan gaya gravitasi

10 Contoh Soal Hk. Coulomb Dua muatan titik masing-masing sebesar 0,05 μC dipisahkan pada jarak 10 cm. Tentukan (a) besarnya gaya yang dilakukan oleh satu muatan pada muatan lainnya dan (b) Jumlah satuan muatan dasar pada masing-masing muatan.

11 Contoh Soal Hk. Coulomb Tiga muatan titik terletak pada sumbu x; q1 = 25 nC terletak pada titik asal, q2 = -10 nC  berada pada x=2m, dan qo = 20 nC berada pada x = 3,5 m. Tentukan gaya total pada qo akibat q1 dan q2.

12 Energi Potensial Listrik
Analogi dengan energi potensial gravitasi Dua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. energi dari muatan listrik disebut energi potensial listrik. Besar usaha (W) atau perubahan energi potensial listrik dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan dari posisi r1 ke posisi r2 adalah

13 Energi Potensial Listrik
Penjelasan r1.r2 Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V).

14 Energi Potensial Listrik
Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V).

15 Potensial Listrik 9 x 109 N m2 C-2

16 Arus dan hambatan listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu.

17 Arus dan hambatan

18 Hukum Ohm

19 Hukum Kirchoff I

20 Hukum Kirchoff II

21 Rangkaian Seri Resistor
Rangkaian seri adalah apabila beberapa resistor dihubungkan secara berturut-turut (deret), yaitu ujung akhir dari resistor pertama disambung dengan ujung awal dari resistor kedua, dan seterusnya.

22 Rangkaian Paralel Resistor
Rangkaian paralel resistor ialah jika beberapa resistor dihubungkan secara berbaris seperti pada gambar. 

23 Contoh Soal Rangkaian Seri Paralel

24 Contoh Soal Rangkaian Seri Paralel

25 Medan Magnet

26 Hukum Faraday Sebuah kawat lurus sepanjang l yang bergerak dengan kecpatan v tegak lurus terhadap medan magnet B akan mendapatkan ggl induksi antara kedua ujungnya sebesar e=Blv

27 Hukum Faraday

28 Elektromagnet Sumber:  Definisi elektromagnet adalah kemagnetan listrik. Magnet yang terjadi akibat adanya arus listrik. Misalnya kumparan yang berarus listrik, maka akan bersifat sebagai magnet yang disebut elektromagnet.

29 Gaya Lorentz

30 Prinsip kerja motor listrik
File flash (buka file menggunakan flash player atau buka dengan menggunakan browser chrome/firefox/opera/ie yang telah terinstal flash player

31 TERIMAKASIH