ARUS SEARAH (DC) ARUS BOLAK BALIK (ac) LISTRIK ARUS SEARAH (DC) ARUS BOLAK BALIK (ac)
MUATAN LISTRIK Di zaman B. Franklin muatan listrik dianggap fluida kontinyu. Setelah R.A. Millikan melakukan eksperimen tetes cairan, diperoleh bahwa muatan listrik terkuantisasi, yaitu muatan mempunyai harga kelipatan bulat dari muatan elementer e. Satuan muatan adalah Coulomb (C) satu Coulomb adalah banyaknya muatan yang mengalir persatuan luas dalam satu detik jika arus yang mengalir sebesar 1 Ampere.
GAYA INTERAKSI = GAYA COULOMB gaya interaksi antara dua muatan titik sebanding dengan muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. (1) dengan F = gaya Coulomb q = muatan litrik r = jarak antar muatan 0 : permitivitas vakum = 8,85 x 10-12 C2/Nm2 k : konstanta = 9 x 109 Nm2/C
Hal-hal penting sehubungan dengan persamaan (1) di atas adalah : Persamaan hanya berlaku untuk muatan titik (partikel) Tetapan pembanding diambil berbentuk 1/40 agar rumus yang diturunkan dari persamaan di atas tidak mengandung faktor 4. Bentuk hukum Coulomb dengan tetapan pembanding 1/40 ini berlaku jika menggunakan sistem satuan MKS. Persamaan hanya berlaku di vakum/ udara.
Jika jumlah muatan lebih dari dua yang berinteraksi maka berlaku prinsip superposisi, yaitu gaya pada muatan 1, F1, oleh beberapa muatan adalah superposisi gaya interaksi antara muatan 1 dengan masing-masing muatan. (2) dimana adalah gaya yang bekerja pada q1 oleh muatan q2. Persamaan (2) hanya berlaku jika interaksi tidak saling mengganggu, yaitu posisi muatan dianggap tetap.
Medan Listrik Medan listrik adalah ruang di sekitar muatan listrik. Jika sebuah muatan uji (= +1 C ) ditempatkan dalam ruang di dekat tongkat bermuatan, maka sebuah gaya elektrostatis akan bekerja pada muatan uji tersebut.
KUAT MEDAN LISTRIK Kuat medan listrik, E, adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada satu satuan muatan yang terletak pada titik dalam medan gaya. atau dimana q = muatan sumber q0 = muatan uji Satuan kuat medan listrik adalah N/C.
Muatan Lebih dari Satu Untuk distribusi muatan titik berlaku : (4) Sedangkan untuk muatan kontinyu : (5)
Garis Gaya Konsep garis gaya diusulkan oleh Michael faraday untuk memvisualkan medan listrik (dan medan magnet). Garis gaya adalah garis khayal yang ditarik sedemikian hingga arahnya di sembarang titik (arah tangennya) sama dengan arah medan di titik yang bersangkutan.
Konsep Garis Gaya
Hubungan garis gaya dengan medan listrik Garis singgung pada sebuah garis gaya (garis lengkung) pada setiap titik memberikan arah E di titik tersebut Jumlah garis gaya digambarkan sebagai banyaknya garis persatuan luas (yang tegak lurus pada garis-garis tersebut) sebanding dengan besar E.
Gambar Garis Gaya
Fluks Medan Listrik Fluks medan listrik E, adalah banyaknya garis gaya yang menembus suatu satuan luas yang tegak lurus pada kuat medan listrik.
Hukum Gauss Hukum Gauss : Jumlah garis gaya yang keluar dari suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan netto yang dilingkupi oleh permukaan tertutup tersebut. dengan q adalah muatan netto yang dilingkupi permukaan Gauss.
Permukaan tertutup di sini disebut permukaan Gauss. Muatan di luar permukaan tidak memberikan kontribusi pada q.
POTENSIAL LISTRIK Energi Potensial Dari teorema kerja-energi didapatkan bahwa perubahan energi potensial sama dengan kerja yang harus dilakukan melawan medan gaya untuk memindahkan benda dari A ke B. Secara matematis dapat ditulis
Secara umum energi potensial medan listrik oleh muatan sumber q yang dimiliki oleh muatan uji q0 pada jarak r dari q adalah Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial per satuan muatan.
Sedangkan beda potensial Beda potensial ini tidak tergantung pada jalan yang ditempuh untuk memindahkan muatan dari A ke B. Harga WAB bisa positif (VB > VA), negatif (VB < VA) atau nol (VB = VA). Biasanya A diambil pada jarak tak hingga sehingga VA berharga nol. Satuan potensial listrik adalah J/C atau Volt.
Sekian dulu untuk hari ini, semoga dapat dimengerti. Terima kasih atas perhatiannya, dan mohon maaf bila ada salah.