1 / 18

MEDAN LISTRIK Pertemuan 2- 3

MEDAN LISTRIK Pertemuan 2- 3. Matakuliah : D0696 – FISIKA II Tahun : 2009. 1. Definisi Medan Listrik ( E ): Bila muatan uji q 0 ditempatkan di dekat muatan titik q , maka muatan q 0 akan mengalami gaya Coulomb ( F C ) : q q 0

reuben-george
Download Presentation

MEDAN LISTRIK Pertemuan 2- 3

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. MEDAN LISTRIK Pertemuan 2-3 Matakuliah : D0696 – FISIKA II Tahun : 2009

  2. 1. Definisi Medan Listrik ( E ): Bila muatan uji q0 ditempatkan di dekat muatan titik q , maka muatan q0 akan mengalami gaya Coulomb ( FC ) : q q0 Didefinisikan medan listrik ( E ) oleh muatan q pada suatu titik P( di posisi q0 ) :

  3. Medan listrik oleh sumber berupa 1 muatan titik : Medan listrik di titik P oleh muatan q adalah : Dan besarnya : q Y P 0 X

  4. 2. Medan Listrik Oleh n muatan titik : posisi titik P dimana medan listrik dihitung : posisi muatan ke j

  5. 3. Medan Listrik Oleh Dipol Listrik (Dwi Kutub) Dipol listrik adalah : dua muatan titik, yang besarnya sama tapi tanda berlawanan, dan jarak antara kedua muatan d . Medan di P terletak pada garis yang ┴ dipol dan berjarak r +q θ dpr P θ θE2 E1 -q E Medan di P : Oleh muatan q+ : E1 oleh muatan q- : E2

  6. Besar E1 dan besar E2 adalah sama , yaitu : E1= E2 = k q / (r + d/2)2 Jumlah vektor dari E1 dan E2 adalah mengarah secara vertikal ke bawah, dan besarnya : E =2k {q / (r + d/2)2}Cosθ Dari gambar terlihat bahwa: Cosθ =(d/2) / {(r)2+(d/2)2}1/2 dengan mensubsitusikannya ke persamaan di atas, diperoleh : E =2k (q / (r + d/2)2}(d/2) / {(r)2 + (d/2)2}1/2 setelah disederhanakan : E = k ( q d ) / {(r)2 + (d/2)2}3/2 Untuk r >> d , dapat diambil pendekatan : E = k q d / r3

  7. Didefinisikan momen dipol : p = d q Momen dipol p berarah dari muatan negatif ke muatan positif Maka medan listrik untuk titik-titik jauh sepanjang garis pembagi tegak lurus tersebut adalah : E = k p / r3

  8. 4. Medan Listrik Oleh Distribusi Muatan Kontinu Muatan dibagi atas elemen-elemen kecil muatan dq, Medan E oleh elemen muatan dq adalah : dE = k ( dq / r2 ) Medan total : E =∫ dE = ∫ k ( dq / r2 ) * Untuk distribusi muatan garis : dq = λ dX λ = kerapatan muatan persatuan panjang dX = elemen panjang * Untuk distribusi muatan permukaan : dq = σdA σ = kerapatan muatan persatuan luas dA = elemen luas

  9. Contoh : Garis muatan panjang tak hingga, kerapatan muatan λ C/m yang serba sama, ditempatkan sepanjang sumbu X dari X= - ~ hingga X= ~. Tentukan medan listrik di titik yang jarak tegak lurusnya terhadap garis muatan adalah Y m. dE αdECosα dESinααA Y α θAαB= θB r X dx

  10. Muatan pada elemen panjang dx : dq = λ dx Medan listrik di P oleh elemen muatan dq : Dalam komponen-komponennya : r = y/ Cosα ; x = y tanα dx=(y / Cos2α)dα Untuk X= - ~ αA = 2700 X = ~ αB = 900

  11. EP =( k λ / y) {- i ∫ Sinα dα + j ∫ Cosα dα } Bentuk umumnya : EP = 2 k λ / y aN aN =vektor satuan yang tegak lurus garis muatan Untuk panjang garis muatan berhingga, dan dengan CosαA= Cos (3600- θA) = Cos θA CosαB= Cos θB Sin αA= Sin (3600- θA) = - Sin θA SinαB= Sin θB Maka : EP=(kλ / y ){i ( Cos θB-Cos θA)+ j (Sin θB+Sin θA)}

  12. 5. Garis Medan Listrik. Garis medan listrik (garis gaya) merupakan garis khayal di sekeliling muatan . Merupakan suatu cara yang memudahkan untuk menganalisa pola medan listrik secara kualitatif. Hubungan garis gaya dengan medan listrik - Garis singgung pada pada suatu garis gaya pada setiap titik memberikan arah medan E pada titik tersebut . E E - Garis-garis gaya digambarkan sehingga banyaknya garis persatuan luas penampang sebanding dengan besarnya E .

  13. Garis-garis gaya muatan positif memancar radial keluar dari muatan, dan menuju ke takhingga (di takhingga dianggap terdapat muatan negatif ). • Garis-garis gaya muatan negatif berarah menuju muatan yang menghasilkan medan listrik. EE q+ q- + + + + + E - - - - -

  14. Persamaan Garis Medan EY E garis medan. P θEX Koefisien arah garis medan di titik P adalah : Tan θ = dy / dx atau : dy / dx = EY / EX

  15. 6. Muatan Titik Dalam Medan Listrik Muatan titik q yang berada dalam medan listrik E akan mengalami gaya gaya Coulomb: F= q E Fakan searah dengan E bila q muatan positif, dan F berlawanan arah dengan Ebila q muatan negatif. Maka partikel yang bermuatan q berada dalammedan listrik E akan mengalami percepatan : a = q E / m m = massa partikel

  16. 7. Dipol Dalam Medan Listrik +q F p θ E F -q Sebuah dipol listrik dengan momen dipol p berada dalam medan listrikE. Muatan +q mendapat gayaF= q E dalam arah E dan muatan –q mendapat gaya F= -q E dalam arah -E

  17. Kedua gaya adalah sama besar, tapi berlawanan arah. Besar torsi pada masing-masing muatan terhadap sumbu yang melewati titik pusat dipol: τ = F (d/2) Sin θ d = jarak antara kedua muatan Torsi total terhadap pusat dipol : τ = 2 F(d/2) Sin θ = Fd Sin θ = q E d sin θ = p E sin θ dan bentuk vektornya: τ = p x E

More Related