1 / 49

ORANG YANG BERHASIL ITU ADALAH ORANG YANG TIDAK PERNAH MENGENAL KATA MENYERAH DAN PUTUS ASA

ORANG YANG BERHASIL ITU ADALAH ORANG YANG TIDAK PERNAH MENGENAL KATA MENYERAH DAN PUTUS ASA. PETA KONSEP. LISTRIK STATIS. Tujuan : Pengertian Listrik Statis Sifat-sifat muatan listrik Terjadinya muatan listrik HK. Coulomb Medan Listrik Kuat Medan Listrik Potensial Listrik

havard
Download Presentation

ORANG YANG BERHASIL ITU ADALAH ORANG YANG TIDAK PERNAH MENGENAL KATA MENYERAH DAN PUTUS ASA

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. ORANG YANG BERHASIL ITU ADALAH ORANG YANG TIDAK PERNAH MENGENAL KATA MENYERAH DAN PUTUS ASA

  2. PETA KONSEP

  3. LISTRIK STATIS Tujuan: PengertianListrikStatis Sifat-sifatmuatanlistrik Terjadinyamuatanlistrik HK. Coulomb Medan Listrik Kuat Medan Listrik PotensialListrik Alatygdapatmenyimpanmuatanlistrik

  4. ListrikListrikStatis ListrikDinamis • ListrikStatis : muatanlistrikygberadadalamkeadaandiam • MuatanListrik : +, - danNetral • Muatanlistrikdiusulkanpertama kali oleh :Benjamin Flanklin(1708- 1790) positif Negatif • Suatubendadikatakanbermuatanlistrik (-)jikabendakelebihanelektron (e) • Suatubendadikatakanbermuatanlistrik (+) jikabendakekurangan e • Benda ygtidakbermuatan (Netral): bendaygjumlahmuatan (+) dan (-)sama

  5. MuatanlistrikygsejenistolakmenolakdanygtidaksejenistarikmenarikMuatanlistrikygsejenistolakmenolakdanygtidaksejenistarikmenarik F FFF + q +q -q +q • MuatanListrik : q = n.e Dimana: q= muatanbenda (C) n= Bilbulat e = muatanelektron

  6. GAYA COULOMB DALAM BAHAN • Bila medium muatanbukanvakumatauudaramakabesargaya coulomb antarmuatan q1dan q2berkurang ( F bahan< F udara) • Jika medium memilikivermitivitasrelatifr ( tetapandielektrik) • rUdara = 1. r Vakum = 1,0006  = r.B F bahan = 1 . F vakum r

  7. Apapenyebabterjadinyamuatanlistrik…? • Satuanmuatanlistrik: Coulomb • 1 Coulomb : sejumlahmuatanygmengalirmelaluisuatupenampangkawatdalamsatusekonketikaarussatu ampere melaluikawatitu • Gaya Listrikterjadiakibatadanyamuatanlistrik • Ygmenyelidiki hub antarmuatanlistrikantaradua bola ygbermuatanterhadapjarakantarkeduanya: Charles Agustin de Coulomb thn 1785 dlmpercnyadiamenggunakansebuahNeracaPuntir 1e = 1,6x 10 -19 C

  8. Kemudiandikenaldengan HK Coulomb : • Grafik F-r Grafik F-q Besargayatarikataugayatolakantarkeduamuatanlistriksebandingdenganmuatan-muatannyadanberbandingterbalikdgnkuadratjarakantarkeduamuatan F = Gaya Coulomb (N) q1,q2 = Muatanpartkel (C) r = jarakantarkeduamuatan (m) k = satuankonstantapembanding= 1 = 4o 9x109 Nm2C-2 o = permitivitasruanghampa = 8,85 x 10-12 C2N-1m-2 F = k.q1.q2 r2 F r

  9. Persamaaninimiripdgn HK Gravitasi Newton • Perbandingan HK Gravitasi Newton dan HK Coulomb

  10. Resultangaya coulomb padasebuahmuatanakibatpengaruhmuatan-muatan lain F21 F23 q1 q2 q3 Vektor –vektorgaya Coulomb ygbekerjapadamuatan q2 : • VektorVektorgy Coulomb ygbekerja pd muatan q3 F31 F32 q1 q3 q2 - + + F2 = F21 + F23 - + - F3 = -F31 + F32

  11. Jikamuatanlebihdari 1 dapatditulis : • Beberapamuatanlistrikygtidaksegaris : F12 F1 +q1  F13 +q2 -q3 F = F1 + F2 + F3 F1 =  F122 + F132 + 2F12.F13cos 

  12. Soal 1. Hitunglahbesargaya coulomb padamuatan –10 C dan 30 C padagambardibawah 10 cm –10 C 30 C 5 cm 5 C 2. Hitunglahbesargayapada Q1dan Q2darigambar dibawah ini Q1 5m Q2 7m Q3 4C - 5C 3C 3. Duabuah proton terpisahsejauh 3,5 x 10-14 m , Hitunglah : a. Besarnyagayaelektrostatis yang bekerja b. Berapaperbandinganantaragayaelektrostatisterhadapgayaberatsebuah proton jikamassa proton 1,67 x 10 -27 kg

  13. 4. TigabuahmuatanQa, Qbdan Qc masing-masing –2 nC, 4nC dan -5 nCdiletakanpadatitik-titiksegitigasamasisi. Jikapanjangsegitigatersebutsebesar 40 cm tentukanresultangaya coulomb yang dialamiQb 5. Hitunglahbesargaya Coulomb padamuatantitik ,padagambar dibawah ini Q1 -30C 10cm Q2 20 cm 20C

  14. 6. Duapartikelbermuatanmasing-masing –2 C, 4C diletakkanberjajarpadajarak 2 cm. Sebuahtitikpartikeldiletakandititik P yang berjarak 0,5 cm disebelahkananmuatan - 2C dan 1,5 cm disebelahkirimuatan 4 C HitungKuatmedanlistrikdititik P P 0,5 cm 1,5 cm 7. Duamuatanmasing-masing 4 C, dan - 8 C terpisahsejauh 8 cm , tentukanbesargaya coulomb yang dialamikeduamuatan , Jikajarakkeduadiperpendekmenjadi 1/2nya , tentukanbesargaya coulomb ygdialamikeduamuatan • Tigamuatanygmasing-masingbesarnya 12 nCterletaksepertipadaberikutini . Tentukangaya coulomb yang dialamimuatanygadaditengah 4 cm 3 cm

  15. 6. Duapartikelbermuatanmasing-masing –2 C, 4C diletakkanberjajarpadajarak 2 cm. Sebuahtitikpartikeldiletakandititik P yang berjarak 0,5 cm disebelahkananmuatan - 2C dan 1,5 cm disebelahkirimuatan 4 C HitungKuatmedanlistrikdititik P P 0,5 cm 1,5 cm 7. Duamuatanmasing-masing 4 C, dan - 8 C terpisahsejauh 8 cm , tentukanbesargaya coulomb yang dialamikeduamuatan , Jikajarakkeduadiperpendekmenjadi 1/2nya , tentukanbesargaya coulomb ygdialamikeduamuatan 8. Tigamuatanygmasing-masingbesarnya 12 nCterletaksepertipadaberikutini . Tentukangaya coulomb yang dialamimuatanygadaditengah 4 cm 3 cm

  16. 9. Tigamuatantersusunsepertigambarberikut. Tentukanbesardanarahgaya coulomb yang dialami muatan q3 ( besar muatan q1=q2=q3 = 1,6 x 10-19C) + q2 q1 q3

  17. MEDAN LISTRIK • Medan listrik/ besarmuatanlistrik:ruangdisekitarsuatumuatanlistriksumberdimanamuatanlistriklainnyadalamruanginiakanmengalamigaya coulomb ataugayalistrik ( tarikatautolak) • Arahmedanlistrikmenjauhimuatan + danmenujumuatan – KUAT MEDAN LISTRIK (E) • Kuatmedanlistrik: besargayaelektrostatik (Gaya Coulomb) ataugylistrikpersatuanmuatantitik

  18. Dapatdirumuskan: • Arahmedanlistrikmenjauhimuatan + danmenujumuatan – Dimana: E = KML (N/C) q = muatanuji/ muatanlistrik (C) F =Gy Coulomb/ gylistrik (N) r = jaraktitikdarimuatanlistrik(m) E = F q E =kq r2

  19. Medan listrikmerupakanbesaranvektor • Garismedanlistrik • Kuatmedanlistrikpadamuatan q tidakbergantungpada q tetapihanyapada Q dan r Q r . q + -

  20. Besarnyakuatmedanlistriksuatuttkygditimbulkanolehbeberapamuatansegaris : q1 q2 q3P q5 P E1 E5 E2E3 E = E1 - E2 + E3 - E5 + - + +

  21. Kuat Medan listrikolehbeberapamuatanygtdksegaris: q1 E2 P  E q2 E1 • Besarkecilnyakuatmedanlistrikdisuatutitikdinyatakandengankerapatangarismedanlistrik + + Ep =  E12 + E22 + 2E1.E2cos 

  22. Exp 1. TentukanberapabesarnyakuatmedanListrikdittk R sepertipadagambar 60 cm R 12μC 2. Muatantitik P dipengaruhiolehempatbuahmuatanlistrikberapakahbesarKuatmedanlistrikdittk P tersebut ..! 40cm 30cm 20cm 50cm 2μC 4μC 2μC P 8μC - + - + -

  23. Exp 3. TentukanberapabesarnyakuatmedanListrikdittk U sepertipadagambar ! 4μC 50 cm 2μC 50 cm U + -

  24. Kerapatangarismedanlistrikdisuatutempatdisebutdengan : Fluksmedanlistrik • Empat Hal tentanggaris-garismedanlistrik: • Garis-garismedanlsitriktidakpernahberpotongan • Garis-garismedanlistrikselalumenjauhmuatan + danmendekatimuatan – • Garis-garismedanlistrikrapatmerupakantempatmedanlistrikkuatdansebaliknyagaris-garismedanlistrikrenggangtempatmedanlistriklemah • Jumlahgarisgayamedan yang masukataukeluarsebandingdenganbesarnyamuatanlistrik

  25. Polagarismedanlistrik : • Contohsoal : 1. Duapartikelbermuatan -2C dan 4C diletakansegarispadajarak 2 cm. Sebuahtitikpartikeldiletakandittk P ygberjarak 0,5 cm disebelahkananmuatan-2C dan 1,5 cm disebelahkirimuatan 4C Hitunglahkuatmedanlistrikdittk P + +

  26. 2. Tigamuatantersusunsepertigambar . Jika AB=BC=10 m dan AC=16 m, tentukankuatmedanlistrikdititikDyangterletakditengah-tengah AC 5C A 2C B C 4C 3. Duabuahmuatanidentikterpisahsejauh r mengalamigaya coulomb sebesar F. Jikakeduamuatanmasing-masingdiperbesarmenjadidua kali semuladanjarakpisahnyadiubahmenjaditiga kali semula, makagaya coulomb ygdialamimenjadi.. 4. Duabuahmuatanmasing-masing -3C dan -12C terpisahsejauh 60 cm. Jikatitik 0 ygberadadiantarakeduapartikelmemilikimedanlistriknol, makajaraktitik P darimuatanpertama …

  27. FLUKS LISTRIK ()ataugarismedanlistrik • Adalah :jumlahgaris-garismedanlistrikygmenembustegaklurussuatubidang • Garis –garisgayadarisuatumedanlistrikygmenembusbidangtegaklurus E A Dimana: A = Luaspermukaanygdilaluimedanlistrik (m2) E = Medan Listrik (N/C)  = FluksListrik(Weber) atau Nm2/C2  = Sudutygdibentukantara E danvektor normal luasan  = E.A

  28. Garis-garisgayadarisuatumedanlistrikygmenembusbidangtidaktegaklurusGaris-garisgayadarisuatumedanlistrikygmenembusbidangtidaktegaklurus • garis normal (N) E  • DapatDirumuskan :  = E.A cos 

  29. HUKUM GAUSS SalahsatuHk. dasartentangmedanlistrikditemukanoleh Karl Friedrich gauss (1777-1855) HK. Gauss : menyatakanbahwajumlahgaris-garismedanlistrik (flukslistrik) ygmelaluisebuahpermukaantertutupsamadgnjumlahaljabarmuatan-muatanlistrik yang dilingkupipermukaantertutupitudibagidenganpermitivitasudarao Dapatdirumuskan: E.A = Q 0 E = Q 0 E. A cos = Q 0

  30. Dimana:  = fluklistrik (Nm2/C) 0 =Permitivitasruanghampa (8,85.10-12 C2/m2) Q = Muatan total didalampermukan (C) E = Medan listrik (N/C) A = Luaspermukaanygdilewatigarismedanlistrik (m2)

  31. Kuat Medan listrikdidalamdandiluar bola berongga • Untukpermukaan gauss dgnjari-jari r >R vektormedanlistriknyategaklurusterhadappermukaandanbesarnyaselalukonstanfluksygmelewatipermukaaniniadalah: =E.A =E.4r2 B A q = E.4r2 0 q = E 4r2 0 ttk B berada pd kulit bola berongga k.q = E ttk C beradadidlm bola berongga r2 ttk A beradadiluar bola berongga C

  32. Muatandidalam bola konduktorberongga (rc<rB) karenadidalamkonduktor q =0 makadidalam bola E = 0 • Diluar bola dandipermukaan bola beronggakuatmedanlistriknya • Grafik Hub E-r sebuah bola konduktorberongga E E = kq r2 r r = R E = k .q r2

  33. Kuatmedanlistrikantarapelatsejajar - Muatanlistrik pd kedua plat tersebarmerata pd seluruhpermukaan - Medan listrikantarakedua plat digambarkandgngrs-grsmedanlistrikygsejajardantegaklurus bid. Permukaan Atau + + + + + + - - - - - - E = q A.o E =  o

  34. Dimana: •  = (Baca: Sikma) rapatmuatan (C/m2) • E = Kuat Medan listrik (N/C) • o = permitifitaslistrikudaraatauruanghampa •  = q/A ENERGI POTENSIAL LISTRIK DAN POTENSIAL LISTRIK • Energipotensiallistrikpersatuanmuatanujipositif (q’) disebutpotensiallistrik (V) . Besarnyapotensiallistrikpadasebuahtitiksejauh r darimuatansumberadalah: • Merupakanbesaranskalar • Satuannya Joule V = Ep q’ Ep = k.q.q’ r V = k.q r

  35. Dimana: V : Potensiallistrikpadajarak r darimuatansumber (Volt) Q : MuatanSumber ( Coulomb) r : Jaraksuatutitikkemuatansumber (m) K : Konstanta ( 9x109 Nm2/C) BEDA POTENSIAL LISTRIK - Adalah :perubahanenergipotensialpersatuanmuatanketikasebuahmuatanujidipindahkandiantaraduatitik V = Ep q V = kq (1 – 1) r2 r1

  36. POTENSIAL LISTRIK OLEH BEBERAPA MUATAN • Potensilalistrikmerupakanbesaranskalar • Ygharusdiperhatikanpenjumlahandilakukandenganmemperhatikantandamuatanlistrik (positif + ataunegatif _) HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK DALAM MEDAN LISTRIK Em = Ep + Ek = Konstan Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2 V = k (q1 + q2 +…..) r1 r2 Ek = 1/2mv2 Ep = q.V

  37. Sehinggaakandiproleh: q.V1 + 1/2mv12 = q.V2 + 1/2mv22 Dimana: Q = Muatan (C) V1,V2 = Beda Potensiallistrik ( Volt) m = Massa Partikel (kg) V1.v2 = kecepatanpartikel (m/s)

  38. HUBUNGAN POTENSIL LISTRIK DAN MEDAN LISTRIK PADA KEPING SEJAJAR d - Usaha darikeping A ke B WAB = F’.d = q.E.d …(1) E - Besar Usaha tsbtseban q ding dgnbedapotensial F’ F antarakeduakepingdan muatanygdipindahkan B A WAB =q.VAB ….(2) + + + + + + - - - - - - E = VAB d

  39. KAPASITOR (C) • Disebutjugakondensator • Simboldalamrangkaian • Kegunaankapasitordalamberbagairangkaianlistrik: 1. Mencegahloncatanbungaapilistrik pd rangkaianygmengandungkumparan,jikatiba-tibaaruslistrikdiputuskandandinyalakan 2. Menyimpanmuatanatauenergilistrik 3. Memilihpanjanggelombangpadarasiopenerima 4. Sebagai filter dalamcatudaya ( power supplay)

  40. Berdasarkanbentuknyakapasitordapatdibedakan : • Kapasitor bola sepusat • Kapasitorsilinders • Kapasitorkepingsejajar

  41. Jenis-jeniskapasitor 1. Kapasitormikaataukeramik 2. Kapasitorelektrolit

  42. Fungsikapasitoradalahsebagaiberikut : 1.Sebagai filter (penyaring) dalamrangkaian Power Supply, 2.Sebagai Pembangkitfrekuensidalamrangkaianantenaataupundalamrangkaianlainnya, 3.Sebagai koplingantararangkaian yang satudenganrangkaian yang lain, 4.Menghilangkan Loncatanapi (bouncing) bilasaklardaribebandipasang. 5.Menghemat dayalistrik,dll • TipeKapasitor : 1. Kapasitor Electrostatic 2. Kapasitor Electrolytic 3. Kapasitor Electrochemical

  43. BesarnyaKapasitor : • PadaKepingsejajarnilaikapasitaskapasitor: Atau C = q V Dimana: C = Kapasitaskapasitor (farad F ) Q = Muatan (C) V = Beda potensial (Volt) C = .A d C = o. r.A d

  44. Dimana : Kapasitaskapasitor bola: • C= q = q = R = 4o.R V k.q/R k Dimana: R = Jari-jari bola C = Kapasitaskapasitor d = jarakantarpelat (m) A = Luaspenampang plat (m2) 0 = Permitifitasruanghampa (8,85 x 10-12 C/Nm2)  = Permitivitasbahanpenyekat r =permitivasbahanpenyekat C = 4o.R

  45. Rangkaiankapasitor

  46. Energi yang tersimpandalamkapasitor V = Q/C W = 1 Q.V 2 W = 1Q2 2 C W = 1 C.V2 2

  47. Soal : • Tigabuahkapasitor C1, C2 dan C3 dengankapasitasmasing-masing 2μF, 3μF dan 6μF disusunserikemudiandiberimuatanhinggakapasitor C2 mempunyaitegangan 4 Volt , berapamuatanpada C3...? • Energi yang tersimpanpadasuatukapasitorkepingsejajar 8 x 10-6 Joule Jikakapasitaskapasitor 0,04μF, bedapotensialantarakeduakepingadalah...

More Related