Listrik Statik (Electrostatic) Konsep Dasar : Setiap materi tersusun atas partikel-partikel elementer yang dapat dipandang sebagai titik materi. Partikel elementer adalah partikel penyusun inti atom: elektron, proton, dan netron Model Atom Thomson Model Atom Rutherford

Listrik Statik Jika dua atau lebih titik materi (partikel elementer) ini terpisah pada jarak tertentu di ruang hampa (udara), apakah perilakuannya sama dengan titik materi (massa) menurut konsep Newton ?

Hukum Coulomb : Gaya Electrostatik Dicetuskan oleh Charles Coulomb (1736 – 1806), seorang ilmuwan Perancis pada tahun 1780, tentang gaya listrik antar muatan q1 q2 r

Secara ringkas Hukum Coulomb dapat disimpulkan bahwa : Muatan yang sejenis saling tolak menolak, muatan yang berlawanan saling tarik menarik Gaya yang timbul bekerja di sepanjang garis lurus yang menghubungkan kedua partikel Gaya yang timbul sebanding dengan besarnya tiap-tiap muatan partikel Gaya yang timbul berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar partikel

Q1 Q2 F12 F21 Q1 Q2 F12 F21

Medan Listrik (E) Konsep Dasar : atau…. Antara dua muatan listrik statis yang terpisah pada jarak tertentu dapat timbul sebuah gaya elektrostatis  “action at a distance” atau…. Sebuah muatan listrik dapat melakukan gaya pada muatan lain meskipun keduanya tidak bersentuhan

Medan Listrik (Electric Field) Michael Faraday (1791 – 1867), ilmuwan Inggris, mencetuskan gagasan tentang Medan (Field) Medan ( Field ) : Bukan merupakan suatu jenis materi, seperti halnya fluida, gas atau padatan Merupakan konsep tentang ruang (field) Ditimbulkan oleh muatan, baik muatan positip maupun negatif. Nilai atau kuantitas medan listrik (E) tidak bergantung pada besarnya nilai muatan uji.

Deskripsi dan Konvensi Medan digambarkan dengan garis-garis gaya, bersumber dari muatan positip dan menuju/masuk ke muatan negatip. Rapat garis gaya disekitar muatan sumber menunjukkan besar/kuantitas medan tersebut.

Secara ringkas sifat garis gaya adalah sebagai berikut: garis medan gaya menunjukkan arah medan listrik; titik-titik medan berada pada tangen arah garis medan pada sembarang titik, garis medan digambar sedemikian hingga medan listrik E sebanding dengan jumlah garis medan yang menembus satuan luas yang tegak lurus garis medan, garis gaya medan listrik berawal hanya dari sumber bermuatan positif dan berakhir hanya pada sumber bermuatan negatif, jumlah garis gaya yang berawal dan berakhir sebanding dengan besarnya muatan.

Visualisasi Medan Listrik di sekitar muatan (charges) Muatan (+) dan (+) Muatan (+) dan (-) /dipole

Medan listrik pada plat logam bermuatan positip

Medan Listrik E = 1/q F q = muatan uji (test charge) Q = muatan sumber (source)

Soal Latihan : Tiga buah partikel masing-masing +88 C, 65 C, dan +50 C terletak pada satu garis lurus dan terpisah sejauh 0,75 m ke kiri dan ke kanan dari pusat muatan (65 C). Tentukan gaya total pada partikel kedua ! Hitunglah kuat medan listrik pada salah satu ujung bujur sangkar (sisi 25 cm) jika tiga ujung lainnya ditempati oleh muatan yang besarnya masing-masing 21 C.

Soal : Medan Listrik