360 likes | 1.07k Views
LISTRIK. ARUS SEARAH (DC) ARUS BOLAK BALIK (ac). MUATAN LISTRIK. Di zaman B. Franklin muatan listrik dianggap fluida kontinyu.
E N D
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 titiksebanding 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.
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 garispersatuan luas (yang tegak lurus pada garis-garis tersebut) sebanding dengan besar E.
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 VAberharga 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.