Fisika Dasar Pertemuan 11 Muatan & Gaya Elektrostatis
Muatan & Gaya Elektrostatis Ada dua jenis muatan pada listrik yaitu muatan listrik positif (+) dan muatan listrik negatif (-). Studi tentang listrik yaitu listrik statis dan listrik dinamis. Muatan yang diam termasuk listrik statis, muatan yang bergerak atau arus termasuk listrik dinamis.
Muatan Listrik Bahan yang mudah menghantarkan listrik disebut konduktor, contoh : Logam. Yang sukar menghantarkan listrik disebut isolator, contoh : Karet. Antara Bahan konduktor dan isolator disebut bahan semikonduktor, contoh : Silikon. Listrik Statis meliputi pembahasan Hukum Coulomb, Medan Listrik, Potensial, dan Kapasitansi. Listrik Dinamis meliputi pembahasan Arus, Hambatan, Hukum Ohm, Hambatan Sederhana dan Hukum Kirchoff, Arus Bolak-Balik.
Muatan & Bahan Listrik Benda bermuatan listrik positif karena kekurangan elektron sedangkan benda yang bermuatan listrik negatif karena kelebihan elektron. Jenis muatan: 1 elektron = -1,6.10-19 Coulomb sedangkan 1 proton = +1,6.10-19 Coulomb Dua buah benda yang bermuatan listrik sejenis saling bertolakan dan yang bermuatan listrik tak sejenis tarik-menarik.
Bunyi Hukum Coulomb Besarnya gaya tarik-menarik atau tolakmenolak antara dua buah benda yang bermuatan adalah sebanding dengan besarnya masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut. Bunyi Hk. Coulomb itu diperoleh dari percobaan neraca puntir oleh Coulomb pada tahun 1785.
Rumus Gaya Coulomb F = k q 1 q 2 / r 2 dimana : F = gaya Coulomb, N k = konstanta ruang hampa, 9.10 9 Nm 2 /C 2 q 1 & q 2 = muatan listrik, C r = jarak antara kedua muatan, m
Fisika Dasar Pertemuan 12 Medan Listrik & Potensial Listrik
Medan Listrik & Potensial Antara dua buah muatan listrik dapat menimbulkan gaya Coulomb. Gaya ini menerangkan adanya medan listrik. Sehingga medan listrik dinyatakan matematisnya oleh sebuah muatan yang menjadi sumber medan listrik. Muatan uji atau muatan yang lainnya pada gaya Coulomb untuk menerangkan adanya pengaruh medan listrik. Medan listrik dapat ditimbulkan oleh muatan positif, arahnya keluar muatan ; sedangkan oleh muatan negatif, arahnya ke dalam muatan.
Medan Listrik & Potensial Antara dua buah muatan listrik dapat menimbulkan gaya Coulomb. Gaya ini menerangkan adanya medan listrik. Sehingga medan listrik dinyatakan matematis oleh sebuah muatan yang menjadi sumber medan listrik. Muatan uji atau muatan yang lainnya pada gaya Coulomb untuk menerangkan medan listrik. Medan listrik dapat ditimbulkan oleh muatan positif yang arahnya keluar muatan maupun muatan negatif yang arahnya ke dalam muatan.
Kuat Medan Listrik Nama lain medan listrik adalah kuat medan listrik, yaitu besaran vektor. Kuat medan listrik dilukis oleh garis-garis gaya. Garis-garis gaya tidak pernah saling berpotongan ; selalu keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan negatif. Kuat medan listrik dijumlahkan secara penjumlahan vektor.
Rumus Kuat Medan Listrik E = F / q E = k q / r 2 ; k = 1/ 4π o ; π = 3,14 dimana : E = kuat medan listrik, N/C k = tetapan ruang hampa = 9.10 9 Nm 2 /C 2 q = muatan listrik, C r = jarak antara kedua muatan, m ε o = permitivitas hampa = 8,85.10-12 C 2 /Nm 2
Potensial Bahasan potensial mengenai : - Beda Potensial - Potensial Mutlak - Potensial Mutlak oleh beberapa muatan - Energi Potensial Listrik, EPL
Beda Potensial Usaha memindahkan sebuah muatan uji dari a ke b, lambang V atau V b V a. Satuan Volt atau 1 V = 1 J/C Usaha W = q (V b V a ) = q V Potensial termasuk besaran Skalar.
Potensial Mutlak Potensial mutlak di titik P yang berjarak r oleh muatan q adalah V = k q / r dimana: V = potensial listrik, V k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 r = jarak titik P dari muatan q, m
Potensial oleh Beberapa Muatan Dijumlahkan secara aljabar. Tiap suku i yang positif oleh muatan positif dan yang negatif oleh muatan negatif. V = k Σ q i / r i dimana: Σ adalah penjumlahan yang terdiri dari sejumlah suku tergantung jumlah dan tanda muatan.
Energi Potensial Listrik Tersimpan pada muatan q, berasal dari usaha. Yaitu usaha memindahkan muatan q dari titik tak hingga ke titik P potensial mutlak V. Muatan positif q pada keadaan: V naik maka EPL naik V turun maka EPL turun