1 / 35

KELISTRIKAN DAN SUMBERNYA

KELISTRIKAN DAN SUMBERNYA. HUKUM COULUMB HUKUM GAUSS MEDAN LISTRIK DISTRIBUSI MUATAN TITIK. Oleh : Dedy Purnama 10007080 B. 1. Hukum Coulomb. Coulomb ( 1736 - 1806 ). Perumusan Hukum Coulomb.

ally
Télécharger la présentation

KELISTRIKAN DAN SUMBERNYA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KELISTRIKAN DAN SUMBERNYA HUKUM COULUMB HUKUM GAUSS MEDAN LISTRIK DISTRIBUSI MUATAN TITIK Oleh :Dedy Purnama10007080B

  2. 1.HukumCoulomb Coulomb ( 1736 - 1806 )

  3. PerumusanHukum Coulomb “Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan besar masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan”.

  4. UJI COBA COULUMB F F + r q2 q1 K = 9 x 10-9 Nm2c-2 Alat Uji Gaya Coulomb (Neraca Puntir)

  5. Elektroskop Elektroskop adalah alat untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak.

  6. Apabila sebuah benda bermuatan listrik didekatkan pada elektroskop, maka elektron pada bola konduktor akan bereaksi sesuai dengan jenis muatan yang didekatkan. Pada contoh, jika muatan negatif yang didekatkan, maka elektron akan bergerak dari ujung bola ke keping, sehingga kedua keping menjadi bermuatan negatif. PrinsipKerjaElektroskop Akibatnya terjadi gaya tolak menolak pada kedua keping sehingga kedua keping terbuka.

  7. 2.Hukum Gauss Fluks Listrik Hukum Gauss

  8. Memberimuatandenganmenyentuhkanbendabermuatanlistrik. • Benda (konduktor) bermuatan negatif didekatkan pada elektroskop (netral ). • Terjadi perpindahan elektron dari benda ke elektroskop. • elektroskop bermuatan listrik negatif. “Benda yang diberimuatanlistrikdenganmenyentuhkan, jenismuatannyasamadenganbenda yang disentuhkan”.

  9. Memberimuatanlistrikdenganinduksi Benda yang dimuati listrik secara induksi, jenis muatannya berlawanan dengan jenis muatan benda yang menginduksi. Induksi elektrostatik adalah pemisahan muatan -muatan pada sebuah benda oleh adanya benda lain yang bermuatan. Pada saat benda bermuatan listrik didekatkan pada sebuah benda netral, terjadi pemisahan muatan pada benda netral itu. Ujung benda netral yang berdekatan dengan benda penginduksi, bermuatan sama dengan benda yang penginduksi. Bila benda tersebut dihubungkan ke bumi (misalnya dengan sentuhan), terjadinya pemindahan elektron dari atau ke bumi melalui tubuh. Setelah benda bermuatan dijauhkan, benda menjadi kekurangan atau kelebihan elektron sehingga benda netral menjadi bermuatan listrik.

  10. 3. Medan Listrik Gaya Coulomb disekitarsuatumuatanlistrikakanmembentukmedanlistrik.Dalammembahasmedanlistrik, digunakanpengertiankuatmedan. Untukmedangaya Coulomb, kuatmedanlistrikadalahvektorgaya Coulomb yang bekerjapadasatusatuanmuatan yang kitaletakkanpadasuatutitikdalammedangayaini, dandinyatakandengan

  11. Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatansumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan dengan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan muatan uji sebesar q’ 0 pada vektor posisi relatif terhadap muatan sumber, kuat medan harus sama dengan : Dimana adalah vektor satuan arah radial keluar.

  12. Medan dan Potensial Listrik Medan listrik adalah ruang yang di tiap titik di dalamnya muatan listrik mengalami gaya listrik. Muatan listrik positif mengalami gaya listrik (gaya tolak) karena berada di sekitar muatan positif lainnya.

  13. Arah medan listrik

  14. 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

  15. 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.

  16. Sama seperti setiap massa yang berada di medan gravitasi mempunyai energi potensial gravitasi, maka setiap benda bermuatan listrik yang berada di dalam medan listrik juga memiliki energi potensial listrik.

  17. Potensiallistriksebuahmuatanadalahbesarnyaenergipotensiallistrikdibagidenganbesarnyamuatanbendatersebut.Potensiallistriksebuahmuatanadalahbesarnyaenergipotensiallistrikdibagidenganbesarnyamuatanbendatersebut.

  18. PETIR

  19. Gerakanawandiudaramenyebabkanawanbermuatanlistrik. Awan yang berdekatandenganbumi (bola muatanraksasa) akanmenimbulkaninduksilistrik. Akibatnyaakanterjadiloncatanmuatanlistrik yang sangatbesar yang menimbulkanbungaapi. Loncatanbungaapiinilah yang disebutdenganpetir.Petir yang sampaikebumidisebutkilat.

  20. q2 q1 q3 P 4.Medan Listrik oleh Distribusi Muatan Titik Misalkan muatan sumber terdiri atas 3 muatan titik q1, q2 dan q3. Gaya resultan pada muatan uji q‘pada titik P adalah superposisi gaya pada q’ oleh masing-masing muatan sumber. Bila kuat medan pada titik P (vektor posisi ) oleh q1 saja adalah , dan kuat medan oleh q2 saja adalah , dan oleh q3 saja adalah , kuat medan resultan pada titik P adalah

  21. Bila ada N buah muatan titik sebagai sumber, dengan muatan sumber qi ada pada vektor , medan resultan pada vektor posisi adalah Perhatikan, jumlahan pada persamaan di atas adalah jumlahan vektor.

  22. Medan Listrik oleh Distribusi Muatan Kontinu Jika distribusi muatan tersebut adalah kontinu, maka medan yang ditimbulkannya di setiap titik P dapat dihitung dengan membagi elemen2 yang sangat kecil dq. Medan yang ditimbulkan oleh setiap elemen akan dihitung, dengan memperlakukan elemen2 tsb sebagai muatan titik. diberikan oleh Dimana r adalah jarak dari elemen muatan dq ke titik P. medan resultan kemudian dicari dari prinsip superposisi dengan menjumlahkan kontribusi2 medan yang ditimbulkan oleh semua elemen muatan, atau

  23. B ds q { dr rB r A rA q q q’ r POTENSIAL LISTRIK OLEH MUATAN TITIK Potensial oleh beberapa muatan titik Energi potensial sepasang muatan Usaha untuk membawa muatan q’ dari jauh tak hingga ke titik sejauh r dari muatan q Jumlah potensial oleh masing-masing muatan

  24. Potensial Listrik Pada sebuah Titik di Sekitar Muatan Listrik Titik ukur potensial listrik r Jarak titik terhadap muatan, q Muatan, q

  25. POTENSIAL LISTRIK OLEH SEBARAN MUATAN KONTINYU P dq r Q Muatan persatuan panjang Elemen panjang Muatan persatuan luas Elemen luas Muatan persatuan volume Elemen volume Untuk muatan garis : dq = ldl Untuk muatan bidang : dq = sdA Untuk muatan ruang : dq = rdV’

  26. POTENSIAL KONDUKTOR BERMUATAN + + + + + + + + + + + + + + + + A + + + + + + + + + + + B VB – VA = 0 Konduktor Permukaan Gauss • Muatan pada konduktor selalu tersebar pada permukaannya. • Medan listrik pada permukaan konduktor tegak lurus bidang. • Medan listrik di dalam konduktor nol. Konduktor merupakan bahan ekuipotensial

  27. + + + - - - + - - + - - +Q -Q + - + Konduktor - + - + - - + + + Beda potensial antara konduktor +Q dan -Q KAPASITANSI Sifat bahan yang mencerminkan kemampuannya untuk menyimpan muatan listrik Satuan kapasitansi dalam SI : farad (F) 1 F = 1 C/V 1 mF = 10-6 F

  28. PerbandingannilaiabsolutmuatanterhadapnilaiabsolutbedategangandidefinisikansebagaikapasitansiPerbandingannilaiabsolutmuatanterhadapnilaiabsolutbedategangandidefinisikansebagaikapasitansi • C = Q/V (F) • Satuanuntukkapasitansiadalah farad (F) dimana 1 F = 1 C/V • Hal-halPentinguntukDiingat • Muatan yang sejenistolak-menolak, yang tidaksejenistarik-menarik. • E untukmuatantitikpadatitikpusat/asalmemilikiarah radial. • Untuk media isotropik, D = e E. • E danV dihubungkanolehpersamaan (14) danE = -VV. • Kerapatanaruskonduksi J = a E. • Untukkapasitorpelatparalel, kapasitansidirumuskansebagai • C = Q/V = o 1 A/d.

  29. E + + + - - - + - + A + +Q -Q + - + - - + - + + + + + + - - - + - + + + + - - + - + - +Q + + + - + + - - - + + + + + + + + + d V V = Qd/eoA C = Q/V = eoA/d MENENTUKAN KAPASITANSI • Konduktor Bola • Lempeng Sejajar Potensial bola : V = Q/4peoR V = Ed E = s/eo = Q/eoA Kapasitansi : C = Q/V =4peoR

  30. +Q1 -Q1 C1 +Q2 -Q2 C2 +Q3 -Q3 C3 +QN -QN CN Kapasitansi pengganti _ V + -Q +Q Ceq Ceq = (C1 + C2 + C3 + …. + CN) V _ + RANGKAIAN PARALEL Induksi muatan pada setiap kapasitor : Q1 =C1V; Q2 = C2V; Q3 = C3V….. QN = CNV Muatan total pada rangkaian : Q = Q1 + Q2 + Q3 + …. + QN = C1V+ C2V+ C3V+ …. + CNV = (C1 + C2 + C3 + …. + CN)V Q = CeqV

  31. +Q -Q +Q -Q +Q -Q +Q -Q C1 C2 C3 CN V _ + Kapasitansi pengganti -Q +Q Ceq V _ + RANGKAIAN SERI Beda potensial pada tiap kapasitor : V1 =Q/C1 ; V2 = Q/C2 ; V3 = Q/C3 ….. VN = Q/CN Beda potensial pada rangkaian : V = V1 + V2 + V3 + …. + VN V = Q/Ceq

  32. +q -q C E dq Rapat energi ENERGI KAPASITOR Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dq dari lempeng –q ke +q : Usaha total selama proses pemuatan : Q = CV Energi elektrostatik yang tersimpan di dalam kapasitor bermuatan adalah : Untuk kapasitor lempeng sejajar V = Ed dan C = eoA/d,

  33. +Qo -Qo +Qo -Qo C Co Vo V +Q -Q +Qo -Qo Co C V _ V _ + + DIELEKTRIK Bahan non-konduktor, jika disisipkan pada kapasitor dapat meningkatkan kapasitansinya Vo = Qo/Co Qo = CoV V = Vo/k C = kCo Kapasitansi kapasitor menjadi : C = Qo/V = kQo/Vo = kCo Muatannya berubah menjadi : Q = CV = kCoV = kQo

  34. SEKIAN DAN TERIMA KASIH SALAM MAHASISWA UAD, DEDY PURNAMA10007080B

More Related