Rudi Susanto

dokumen-dokumen yang mirip
Rudi Susanto

MUATAN, MEDAN DAN POTENSIAL LISTRIK DEPARTEMEN FISIKA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BAB I Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

TOPIK 1. Hukum Coulomb. Fisika Dasar II TIP, TP, UGM 2009 Ikhsan Setiawan, M.Si.

Fisika Dasar. Pertemuan 11 Muatan & Gaya Elektrostatis

Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini. Kelistrikan

MUATAN LISTRIK DAN MEDAN LISTRIK

MUATAN LISTRIK dan HUKUM COULOMB. By : Muslimin, ST.

Muatan Listrik. Kelistrikan yang teramati dapat dipahami karena pada masing-masing benda yang berinteraksi mempunyai muatan listrik.

Rudi Susanto

Ulangan Harian 1 : Elektrostatis 1

Doc Name: XPFIS0701 Version :

RINGKASAN DAN LATIHAN - - LISTRIK STATIS - LISTRIK STATI S

Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

BINOVATIF LISTRIK DAN MAGNET. Hani Nurbiantoro Santosa, PhD.

BAB VIII LISTRIK STATIS

Fisika Umum (MA 301) Kelistrikan

Hukum Coulomb dan Medan Listrik

Rangkuman Listrik Statis

Hukum Coulomb. Penyelesaian: Kedua muatan dan gambar gaya yang bekerja seperti berikut. (a) F = k = = 2, N. (b) q = Ne N = = 3,

Uraian Kompetensi Inti, Kompetensi Dasar, dan Indikator

BAB 15. listrik STATIS

Listrik Statis Paket A

LATIHAN SOAL UAS FISIKA

BELAJAR FISIKA MELALUI ANIMASI MENYENANGKAN DAN MEMUDENGKAN MGMP IPA SMPN 45

ULANGAN HARIAN 1 PAKET 2 KELAS IX Pilihlah satu jawaban yang benar dengan memberi tanda silang (X) pada huruf a, b, c,atau d!

BAB 16. MEDAN LISTRIK

Fisika Umum (MA 301) To T p o ik h ari r i ni: Ke K listrikan

LATIHAN UAS 2012 LISTRIK STATIS

Bab LISTRIK STATIS. Bab 7 Listrik Statis 131. (Sumber: Dok. Penerbit)

MUATAN LISTRIK DAN GEJALA LISTRIK STATIK

Listrik Statis. Gambar 1 Benjamin Franklin

Fisika Dasar Listrik Magnet PAP112/ (3 + P) Afdhal Muttaqin H.S. M.Si

Mata Kuliah: Fisika Komputerisasi

Medan Gravitasi Dan Medan Listrik

Muatan Listrik, Hukum Coulomb

Elektrostatik. atom netral bila jumlah proton = jumlah elektron

Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini (minggu 9) Kelistrikan

LATIHAN FISIKA DASAR 2012 LISTRIK STATIS

Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

Antiremed Kelas 12 Fisika

Medan dan Dipol Listrik

Listrik Statis Kelas IX SMP

Listrik yang tidak mengalir dan perpindahan arusnya terbatas, fenomena kelistrikan dimana muatan listriknya tidak bergerak.

Listrik Statis BAB BAB LISTRIK STATIS. Sumber

BAB 7 : LISTRIK STATIS

mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.

SOAL REVIEW MATERI FISIKA DASAR JURUSAN INFORMATIKA 2013/2014

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Medan Listrik, Potensial Listik dan Kapasitansi. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

POTENSIAL LISTRIK MINGGU KE-4

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN PERTEMUAN PERTAMA

PETA KONSEP ELEKTROSTATIS ENERGI KUAT MEDAN LISTRIK KEPING SEJAJAR HUKUM GAUSS POTENSIAL LISTRIK KAPASITOR POTENSIAL LISTRIK MEDAN LISTRIK DUA KEPING

MEDAN LISTRIK OLEH DISTRIBUSI MUATAN. Tri Rahajoeningroem, MT T. Elektro - UNIKOM

FISIKA. Sesi DUA KEPING SEJAJAR DAN KAPASITOR A. DUA KEPING SEJAJAR

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Kata Listrik bisa membangkitkan bayangan teknologi modern yang kompleks: komputer,

3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Mata Pelajaran : FISIKA

SIMAK UI Fisika

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II

I. Pendahuluan Listrik Magnet Listrik berkaitan dengan teknologi modern: komputer, motor dsb. Bukan hanya itu

Gaya Lorentz. 1. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi

TUGAS XIII LISTRIK DAN MAGNET

V. Medan Magnet. Ditemukan sebuah kota di Asia Kecil (bernama Magnesia) lebih dahulu dari listrik

Fisika Ujian Akhir Nasional Tahun 2003

PR ONLINE MATA UJIAN: FISIKA (KODE A07)

LISTRIK STATIS. Listrik statis adalah energi yang dikandung oleh benda yang bermuatan listrik.

Materi Pembinaan. Terdapat dua jenis muatan listrik: muatan positif dan muatan negatif. Besar gaya antara dua muatan diberikan oleh hukum Coulomb:

Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh

EFEK HALL. Laboratorium Fisika Material, Departemen Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya

Menganalisis rangkaian listrik. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik

1. Gejala Listrik Statis

ELEKTRONIKA. Bab 2. Semikonduktor

: Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-3 CAKUPAN MATERI 1. HUKUM GAUSS 2. ENERGI DAN POTENSIAL LISTRIK

RINGKASAN MATERI TEGANGAN DAN TAHANAN LISTRIK

OLEH: I MADE TISNA SAGITA

B. Kegiatan Belajar. 1. Kegiatan Belajar 1 Muatan Listrik. a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran

BEBAN DAN FLUKS ELEKTRIK. Muatan positif dalam kotak menghasilkan fluks listrik luar melalui permukaan kotak.

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 1. LISTRIK STATISLATIHAN SOAL BAB 1

Tujuan. Untuk memahami: 1. Energi Potensial Listrik 2. Potensial Listrik 3. Permukaan Ekuipotensial 4. Tabung Sinar Katoda

D. I, U, X E. X, I, U. D. 5,59 x J E. 6,21 x J

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 1. LISTRIK STATISLatihan Soal 1.1

BAB I TEORI DASAR LISTRIK

Kerjakan soal dibawah ini, jangan hanya pilih kecuali yang materi konsep

X. LISTRIK STATIS. X.1 Hukum Coulomb

BAHAN AJAR 4. Medan Magnet MATERI FISIKA SMA KELAS XII

- - LISTRIK STATIS - - sbl1statis

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap II Semifinal Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

MEDAN MAGNET KEMAGNETAN ( MAGNETOSTATIKA )

Gradien, Divergensi, dan Curl

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

BAGIAN PROYEK PENGEMBANGAN KURIKULUM

Uji Kekerasan Material dengan Metode Rockwell

Muatan dan Gaya Listrik

Absensi/kehadiran minimal 80% dari jumlah pertemuan. Teloransi Keterlambatan 0 menit.

Magnet adalah suatu benda yang memiliki gejala dan sifat dapat mempengaruhi bahan-bahan tertentu yang berada di sekitarnya.

UN SMA IPA 2008 Fisika

Transkripsi:

Pendahuluan Listrik Statis Rudi Susanto http://rudist.wordpress.com 1

Sifat-sifat Muatan Listrik Observasi Makroskopik Berdasarkan pengamatan : Penggaris plastik yang digosokkan ke rambut/kain akan menarik potongan-potongan kertas kecil* Batang kaca yang digosok sutera akan tarik-menarik dengan pengaris plastik yang digosok dengan rambut Batang kaca yang digosok sutera akan tolak menolak dengan batang kaca lain yang juga digosok sutera. Berdasarkan pengamatan tersebut tampak ada dua jenis muatan yang kemudian oleh Benjamin Franklin (1706-1790) dinamakan sebagai muatan positip dan negatip. Disimpulkan : muatan sejenis tolak menolak, muatan tak sejenis tarik menarik *

Klasifikasi Material Insulator, Konduktor dan Semikonduktor Secara umum, material dapat diklasifikasikan berdasarkan kemampuannya untuk membawa atau menghantarkan muatan listrik Konduktor adalah material yang mudah menghantarkan muatan listrik. Tembaga, emas dan perak adalah contoh konduktor yang baik. Insulator adalah material yang sukar menghantarkan muatan listrik. Kaca, karet adalah contoh insulator yang baik. Semikonductor adalah material yang memiliki sifat antara konduktor dan insulator. Silikon dan germanium adalah material yang banyak digunakan dalam pabrikasi perangkat elektronik. 3

Formulasi Matematik Hukum Coulomb k e dikenal sebagai konstanta Coulomb. Secara eksperimen nilai k e = 910 9 Nm /C. Ketika menghitung dengan hukum Coulomb, biasanya tanda muatan-muatan diabaikan dan arah gaya ditentukan berdasarkan gambar apakah gayanya tarik menarik atau tolak menolak. Contoh: Dua buah muatan, Q 1 = 1 10-6 C dan Q = 10-6 C terpisahkan pada jarak 3 cm. Hitung gaya tarik menarik antara mereka! 4

Prinsip Superposisi Berdasarkan pengamatan, jika dalam sebuah sistem terdapat banyak muatan, maka gaya yang bekerja pada sebuah muatan sama dengan jumlah vektor gaya yang dikerjakan oleh tiap muatan lainnya pada muatan tersebut. Gaya listrik memenuhi prinsip superposisi. Contoh: tiga muatan titik terletak pada sumbu x ; q 1 = 8C terletak pada titik asal, q = 4C terletak pada jarak 0 cm di sebelah kanan titik asal, dan q 0 = 18C pada jarak 60 cm di sebelah kanan titik asal. Tentukan besar gaya yang bekerja pada muatan q 0 5

Medan Listrik Misalkan sebuah muatan titik q 1 (positip) diletakkan di suatu tempat di dalam ruang Bila terdapat muatan lain q (positip) di sekitarnya, maka muatan q 1 memberikan suatu gaya tolak kepada muatan q yang besarnya dapat tergantung pada besar kedua muatan dan jaraknya antar keduanya Pertanyaannya : bagaimana q 1 mengetahui bahwa disekitarnya ada muatan q? 6

Medan Listrik Bagaimana menjelaskan fenomena action at distance ini.? Fenomena ini dapat diterangkan dengan konsep/pengertian medan dimana muatan q 1 menghasilkan atau menyebarkan (set-up) suatu medan di sekitarnya. Pada setiap titik P dalam ruang medan ini mempunyai besar dan arah. Besarnya tergantung pada besar q 1 dan jarak titik P dari q 1 sedangkan arahnya tergantung dari posisi titik P terhadap q 1. Medan skalar (temperatur, tekanan udara) = distribusi di dalam ruang Medan listrik = medan vektor 7

Definisi Medan Listrik Misalkan di sekitar obyek bermuatan diletakkan suatu muatan uji q o Kemudian gaya yang bekerja padanya diukur, misalkan F Medan listrik didefinisikan sebagai : o Medan listrik = gaya Coulomb pada muatan sebesar 1 C Di ruang sekitar obyek bermuatan terdapat distribusi medan listrik E F q N C

Medan Listrik Untuk muatan q positip, medan listrik pada suatu titik berarah radial keluar dari q. E F q o Untuk muatan negatip, medan listrik pada suatu titik berarah menuju q. E q ke r 9

Contoh Soal Dua buah muatan titik, + 8 q dan - q, dipegang tetap pada pada titik A(0,0) dan B(L,0). Di titik mana medan listrik akibat kedua muatan ini nol? Jawab : Hanya mungkin di titik sebelah kanan muatan negatip (yang lebih kecil) E E 1 k(8q) x (x L) x x L x x L k(q) (x L) 1 8 1 4 x L x x

Contoh: Hitung kuat medan listrik yang dihasilkan proton (e=1,610-19 C) pada titik yang jaraknya dari proton tersebut (a) 10-10 m dan (b) 10-14 m. (c) Bandingkan kuat medan di kedua titik tersebut! (Keterangan : dimensi atom adalah dalam orde 10-10 m dan dimensi inti adalah dalam orde 10-14 m). 11

Garis-garis Medan Listrik Memvisualisasikan pola-pola medan listrik adalah dengan menggambarkan garis-garis dalam arah medan listrik. Vector medan listrik di sebuah titik, tangensial terhadap garis-garis medan listrik. Jumlah garis-garis per satuan luas permukaan yang tegak lurus garisgaris medan listrik, sebanding dengan medan listrik di daerah tersebut. a) b) + q - q + - 1

Ink-Jet Printing Drop generator mengeluarkan tetesan-tetesan (drops) tinta Drop charging unit memberikan muatan negatip pada tetesan tinta sesuai dengan besarnya input sinyal dari komputer Tetesan tinta yang masuk ke deflecting plate yang di dalamnya terdapat medan listrik seragam E yang arahnya ke bawah Tetesan tinta akan mendapat gaya/percepatan ke atas dan menumbuk kertas pada tempat yang diinginkan Untuk membentuk 1 hurup diperlukan kira-kira 100 tetesan tinta

Contoh Soal Sebuah tetesan tinta bermassa 1,3x10-10 kg dan bermuatan sebesar negatip 1,5x10-13 C masuk ke daerah diantara dua pelat dengan kecepatan awal 18 m/s. Medan listrik diantara kedua pelat adalah 1,4x10 6 N/C dengan arah ke bawah dan panjang pelat adalah 1,6 cm. Hitung defleksi vertikal pada saat keluar dari ujung pelat a L y Jawab : y v 1 F m x t qe m 6,4x10 qe m L v 4 x m 1 y a L t v x qel mv 13 (1,5x10 )(1,4x10 (1,3x10 6 10 y t x 0,64mm )(1,6x10 )(18) )

ENERGI POTENSIAL ELEKTROSTATIK Jika terdapat dua benda titik bermuatan q 1 dan q yang dipertahankan tetap terpisah pada jarak r, maka besar energi potensial sistem tersebut adalah : q1 q PE k. r Jika ada lebih dari dua muatan, maka energi potensial yang tersimpan dalam sistem tersebut adalah jumlah (skalar) dari energi potensial dari tiap pasang muatan yang ada. Untuk tiga muatan: PE q1q k r1 q1q r 13 3 qq r 3 3 Contoh: Hitung energi potensial dari sistem 3 muatan, Q 1 =10-6 C, Q =10-6 C dan Q 3 =310-6 C yang terletak di titik-titik sudur segitiga samasisi yang panjang sisinya 10 cm. 16

Potensial Listrik Beda potential antara titik A dan B, V B -V A, didefinisikan sebagai perubahan energi potensial sebuah muatan, q, yang digerakkan dari A ke B, dibagi dengan muatan tersebut. V V V Potensial listrik merupakan besaran skalar Potensial listrik sering disebut voltage (tegangan) B A PE q Satuan potensial listrik dalam sistem SI adalah : 1V 1 J C Potensial listrik dari muatan titik q pada sebuah titik yang berjarak r dari muatan tersebut adalah : (anggap titik yang potensialnya nol terletak di tak berhingga) V q ke r 17

Jika terdapat lebih dari satu muatan titik, maka potensialnya di suatu titik akibat muatanmuatan tersebut dapat ditentukan dengan menggunakan prinsip superposisi Total potensial listrik di titik P yang diakibatkan oleh beberapa muatan titik sama dengan jumlah aljabar potensial listrik dari masing-masing muatan titik. Contoh: Hitung potensial listrik di sudut puncak sebuah segitiga samasisi yang panjang sisinya 0 cm, jika di sudut-sudut dasarnya ditempatkan muatan Q 1 =10-6 C dan Q =10-6 C. 18

Terima Kasih 19