LISTRIK STATIS Listik statis (electostatic) mempelajai muatan listik yang beada dalam keadaan diam. A. Hukum Coulomb Hukum Coulomb menyatakan bahwa, Gaya taik atau tolak antaa dua muatan listik sebanding dengan muatan- muatannya dan bebanding tebalik dengan kuadat jaak antaa kedua muatan. 1. Gaya Coulomb antaa Dua Muatan Listik. 1 F k k = 1 4πε 0 = 9 10 9 Nm /C 1 dan = muatan listik (C) = jaak kedua muatan ε 0 = pemitivitas vakum (8,85 10 1 C N m ) Penggambaan : Saling taik menaik. Saling tolak menolak. Gaya Coulomb dalam Bahan F bahan = 1 4πε 1 Jika gaya coulomb dalam uang hampa dibandingkan dengan gaya coulomb dalam bahan, maka: F bahan = 1 ε F vakum 1 dan = muatan listik (C) = jaak kedua muatan ε = pemitivitas elatif Apabila medium muatan bukan uang hampa udaa maka besa gaya Coulomb antaa muatan 1 dan bekuang (F bahan < F udaa ).
B. Kuat Medan Listik Medan listik dapat digambakan dengan gais-gais gaya listik yang menjauhi (kelua dai) muatan positif dan mendekati (masuk ke) muatan negatif. Keapatan gais-gais gaya lsitik menggambakan besanya kuat medan listik. Gamba. Gais-gais gaya listik untuk: a. Dua muatan positif b. Muatan positif dan negatif Kuat medan listi (E) didefinisikan sebagai hasil bagi gaya Coulomb yang bekeja pada muatan uji dengan besa muatan uji tesebut ( ) F Q E ( k ) / Q E k Keteangan: E = kuat medan listik yang dihasilkan oleh muatan sumbe (N/C atau NC-1) F = gaya Coulomb (N) = muatan uji ( C ) C. Hukum Gauss 1. Fluks Listik Fluks listik ialah jumlah gais medan yang menembus tegak luus suatu bidang. Fluks listik pada bidang segiempat seluas A Φ = E A E = kuat medan listik (N/C) A = luas bidang yang ditembus medan listik (m) Φ = fluks listik (NC 1 m atau webe (Wb)) 1 webe = 1 N C 1 m
. Kuat medan listik pada kondukto dan keping sejaja Kondukto meupakan bahan yang dapat menghantakan aus listik. Pesamaan kuat medan listik pada keping sejaja: E = Aε 0 = σ ε 0 E = kuat medan listik pada kondukto dua keping sejaja (N/C) σ = apat muatan keping (C/m) ε 0 = pemisivitas udaa = 8,85 10 1 C N 1 m 3. Kuat Medan Listik pada Kondukto Bola Beongga a. pemukaan I Gauss dalam bola ( < R), didalam bola tidak ada muatan ( = 0). E. A = ε 0 E = 0 = 0 Aε 0 b. pemukaan II Gauss di lua bola ( > R) E. A = ε 0 Luas bola A = 4π, maka: E = 4π ε 0 D. Enegi Potensial 1. Enegi Potensial Listik Enegi Potensial Listik adalah usaha yang dilakukan gaya Coulomb, untuk memindahkan muatan uji + dai suatu titik ke titik lainnya. Dimana : Ep = k Q Ep = enegi potensial listik (Joule) k = konstanta ( 9,109 NC m ) = jaak (m) Q+ = muatan sumbe, = muatan uni (C)
. Potensial Listik Potensial listik adalah kaakteistik skala dai suatu medan listik, tidak begantung pada muatan apapun yang diletakkan di dalam medan, dan secaa matematis dapat diumuskan: V = E p Gamba potensial listik begantung pada muatan 1,, dan 3 a. Potensial listik oleh sebuah muatan titik V = k. (volt) V = potensial listik (volt) = muatan listik (coulomb) = jaak (mete) b. Potensial listik oleh bebeapa muatan titik V = k ( 1 1 + + 3 3 ) atau V = k E. Kapasito Kapasito adalah komponen listik yang digunakan untukmenyimpan muatan listik. Secaa pinsip, kapasito tedii dai dua kondukto yang dipisahkan oleh bahan penyekat (disebut juga bahan dielektik). Fungsi kapasito dalam bebagai angkaian listik adalah sebagai beikut. a. Untuk memilih fekuensi pada adio peneima b. sebagai filte dalam catu daya (powe supply); c. untuk menghilangkan bunga api pada sistem pengapian mobil; d. sebagai penyimpan enegi dalam angkaian penyala elektonik. 1. Kapasitas kapasito pelat sejaja Kapasito keping sejaja adalah kapasito yang tedii dai dua keping kondukto yang di pisahkan oleh bahan dielektik. C 0 = Q V = ε 0 A d C = kapasitas Kapasito (F) ε 0 =pemitivitas vakum (8,85 10 1 C N m ) A = luas penampang masing- masing (m ) d = jaak anta keping (m). Dielektik Delektik adalah bahan isolato yang memisahkan kedua pelat kondukto pada suatu kapasito pelat sejaja. Konstanta dielektik suatu bahan didefinisikan sebagai pebandingan antaa kapasitas kapasito pelat sejaja yang menggunakan dielektik dai bahan tesebut dan kapasito
pelat sejaja yang menggunakan udaa sebagai dielektiknya. Secaa matematis, pesamaannya dapat ditulis sebagai beikut. K = C C K = konstanta dielektik = ε atau disebut pemisivitas ε 0 elatif bahan = ε C = kapasitas kapasito yang menggunakan dielektik dai bahan tetentu C = kapasitas kapasito yang menggunakan dielektik dai udaaapabila di antaa kedua pelat sejaja disisipkan