bab 4 listrik statis.pptx
Post on 07-Aug-2018
215 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
1/36
Kemampuan dasar yang akan
anda miliki setelah mempelajari
bab ini adalah sebgai berikut.
• Dapat memformulasikan gaya
listrik, kuat medan listrik, fluks,
potensial listrik, energi potensial
listrik, serta penerapanya pada
keping sejajar.
A.Gaya dan Medan Listrik
B.otensial Listrik
!.Kapasitor
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
2/36
Gaya dan Medan Listrik
Menunjukan Listrik Statis
Gaya Listrik
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
3/36
Sifat-sifat Muatan Listrik
". Muatan listrik digolongkan menjadi dua jenis, muatan
positif dan muatan negatif. Batang ka#a yang telah digosok
dengan sutera memiliki muatan positif, sedang batang
plastik yang di gosok ke kain $ol memiliki muatan negatif
%. Muatan listrik sejenis tolak&menolak ' muatan listrik tak
sejenis tarik menarik
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
4/36
Apa Penyebab Terjadinya Muatan Listrik
Karateristik penting dari muatan adalah bah$a muatan
listrik selalu kekal
Robert Milikan menemukan bah$a jika suatu benda
dimuati, maka muatanya selalu merupakan kalipatan darisebuah muatan elementer
Satu coulumb adalah sejumlah muatan yang mengalir
melalui suatu penampang ka$at dalam satu sekon ketika
arus ampere melalui ka$at itu.
1e = 1,60 x 10 ¹ C⁻ ⁹
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
5/36
!r"u#a Gaya Listrik
Hukum coulomb
Besar gaya tarik atau gaya tolak antara dua muatan listrik
sebanding dengan muatan-muatanya dan berbanding
terbalik dengan kuadarat jarak antara kedua muatan.
r() )₁ ₂* = k
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
6/36
$e"iripan Gaya C!u#!"b dan Gaya Gra%itasi
ertama, gaya gra+itasi mun#ul karena adanya entitas
massa' gaya !oulomb mun#ul karena adanya entitas listrik.
Baik gaya gra+itasi maupun gaya !oulomb, keduanya
berbanding terbalik terhadap kuadarat jarak antara keduaentitas
Kedua, jika kedua gaya ini mun#ul pada interaksi antara dua
benda, maka gaya gra+itasi selalu jauh lebih ke#il daripada
gaya !oulomb.
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
7/36
Gaya C!u#!"b da#a" &a'an
ermiti+itas bahan
- r
/0"
/0"
Gaya !oulomb dalam bahan
F bahan - 1
r "
Gaya !oulomb dalam +akum di bandingkan
dengan gaya !oulomb dalam bahan
*bahan - 1 *+akum
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
8/36
Medan Listrik
Pen(ertian Medan Listrik
medan listrik didefinisikan sebagai ruang disekitar suatu muatan listrik
sumber dimana muatan listrik lainya dalam ruang ini akan mengalami
gaya Coulomb atau gaya listrik
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
9/36
* - ) 2₀
Kuat medan listrik pada lokasi di mana muatan uji beradakita definisikan sebagai besar gaya Coulomb yang bekerja
pada muatan uji itu dibagi dengan besar muatan uji
)₀*2 -
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
10/36
!r"u#asi $uat Medan Listrik pada Suatu Titik
r(
)
/0 r(₀)
Kuat medan listrik
2 - k
2 -
Vektor kuat medan listrik pada suatu titik adalah 3". 4ektor 2 menjauhi muatan sumber positif dan mendekati muatan
sumber negatif
%. 4ektor 2 memiliki garis kerja sepanjang garis hubung antara muatan
sumber dengan titik yang akan di lukis +ektor kuat medanya
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
11/36
)uku" Gauss
5iga hal tentang garis&garis medan listrik 3
". Garis&garis medan listrik tidak pernah berpotongan.
%. Garis 6 garis medan listrik selalu mengarah radial ke luar menjauhi
muatan positif dan radial ke dalam mendekati muatan negatif.
7. 5empat dimana garis&garis medan listrik rapat menyatakan tempatyang medan listriknya kuat .
Pen(ertian Garis-(aris Medan Listrik
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
12/36
!r"u#asi )uku" Gauss
Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis-garis medan
listrik yang menembus tegak lurus suatu bidang
8 - 2A #os 9
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
13/36
₀
:)
)uku" Gauss menyatakan ' jumlah garis-garis medan listrik
( fluks listrik yang menembus suatu permukaan tertutup
sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh
permukaan tertutup itu di bagi dengan permiti!itas udara " .₀
8 - 2A #os 9 -
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
14/36
$uat Medan Listrik ba(i *istribusi
Muatan $!ntinu
A
); -
Kuat Medan Listrik untuk Konduktor Dua Keping
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
15/36
$uat Medan Listrik untuk $!ndukt!r &!#a &er!n((a
/0r(₀
)
/0₀
"
r(
)
Kuat medan listrik diluar bola
2 - ' 2 -
₀
:)2A - -
#idalam bola$ kuat
medan listrik sama
dengan nol.
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
16/36
P!tensia# Listrik
r("
r="> - & K) ) ?₁₂ ₀ & @
!r"u#asi +ner(i P!tensia# Listrik
2 - 2 & 2 - K) ) ?₁₂ ₂ ₁ ₀ & @r("
r="
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
17/36
&eda P!tensia# Listrik
P!tensia# #istrik didefinisikan sebagai perubahan energipotensial per satuan muatan ketika sebuah muatan uji
dipindahkan di antara dua titik.
)₀ 2₁₂
4 -₁₂
r("
r=" 4 - K) ?₁₂ & @
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
18/36
P!tensia# Mut#ak !#e' Muatan
Su"ber Titik
Potensial mutlak adalah perubahan energi potensial persatuan muatan yang terjadi ketika sebuah muatan uji
dipindahkan dari suatu titik yang tak berhingga jauhnya ke titik
yang di tanyakan.
4 adalah potensial akhir 4 C dikurangi potensi a$al 4 C₁₂ ₂ ₁
4 - 4 & 4₁₂ ₂ ₁
r
K)P!tensi "ut#ak 4 -
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
19/36
P!tensia# !#e' &eberapa Muatan
Su"ber Titik
r i
) i
otensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa
muatan sumber
4 - k : - k . . . Cn
i-" r %
) %r "
) "r /
)/r 7
) 7
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
20/36
)uku" $ekeka#an +ner(i Mekanik
da#a" Medan Listrik
%
"
Eukum kekekalan energi mekanik
%& ' % = %& ' % ₁ ₁ ₂ ₂
)V ' m! * = )V '₁ ₁ ₂ m! *₂
%
"
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
21/36
)ubun(an *ua $epin( Sejajar
$!ndukt!r *ua $epin( Sejajar
+V AB = %d
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
22/36
diantara kedua keping rF d C 4 - 2 1 r
diantara luar keping r d C 4 - 2 1 d
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
23/36
$!ndukt!r &!#a &er!n((a
H
)
Bidang ekipotensial adalah bidang di mana setiap titik pada bidang
tersebut memiliki potensial listrik yang sama.
di dalam dan di kulit V# = VC = k =
di luar bola r H C 4B - k -
/0₀
"
H
)
r
)
/0₀
"
r
)
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
24/36
$apasit!r
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
25/36
Men(ena# $apasit!r
Kapasitor terdiri atas dua keping konduktor yang ruang diantaranya
diisi oleh dielektrik (penyekat.
Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dinyatakan
oleh besaran kapasitas atau kapasitansiC
1 f 10 . 1 /f 10 . 1 Pf 10 ¹ ⁻⁶ ⁻⁹ ⁻
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
26/36
enis 2 jenis $apasit!r
Kapasitor kertas$ kertas berfungsi sebagai bahan penyekat
di antara kedua pelat. Memeiliki kapasitas ," I*. apasitor
elektrolit$ sebagai bahan penyekat adalah aluminium
oksida. Memiliki kapasitas paling besar, yaitu sampaidengan " p*.
Kapasitor variabel $ adalah kapasitor dengan nilai kapasitas
dapat diubah&ubah, sehingga di gunakan untuk memilihfrekuensi gelombang pada radio penerima. Jilai maksimum
kapasitasnya sampai dengan p* , f C
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
27/36
Me"uati $apasit!r
3
4
&erbandingan antara muatan yang di simpan pada tiap keping terhadap
beda potensial yang di ,iptakan antarkeping disebut kapasitas
C
Kapasitas adalah ukuran kemampuan atau daya tampung kapasitor
untuk menyimpan muatan listrik untuk beda potensial yang di berikan.
1 farad 1 5!u#!"b %!#t
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
28/36
!r"u#asi $apasitas $apasit!r $epin(
Sejajar
4
)
d
" ₀
Kapasitas kapasitor keping
! - -
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
29/36
Pen(aru' *e#ektriku" ter'adap
$apasitas $apasit!r
Permitivitas relatif dielektrik adalah perbandingan antara kapasitas
kapasitor dalam dielektrik dengan kapasitas kapasitor dalam !akum ( tanpa
dielektrik
d
" ₀
d
"
d
"r" ₀
!₀
! D
Dielektrik udara atau !akum.
! -₀
Kapasitas kapasitor dalam dielektrik!D - -
r -
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
30/36
Pen(aru' *ie#ektrik untuk &aterai
Tidak *i'ubun(kan
r
4₀
Muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah tetap
)# = )
V # =
Beda potensial antarkeping setelah disisipi dielektrik akan berkurang
V# / 4 C
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
31/36
Pen(aru' *ie#ektrik untuk &aterai
Tetap *i'ubun(kan
!₀
!DKarena 4 - )0C$ - r
q D = 7r q ₀
Karena r ", muatan pada keping setelah disisipi dielektrik mengalami
kenaikan ()# 1 ) ₀
Baterai akan menjaga beda potensial antarkeping bernilai tetap , yaitu
4. Beda potensial sesudah penyisipan dielektrik 4DC sama dengan
beda potensial sebelum penyisipan dielektrik 4C.
3* 3₀
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
32/36
Ana#isis 8an(kaian $apasit!r
Susunan Seri $apasit!r kedua keping akan tersimpan muatan yang sama, )
3 ab 3 3 9 3₁ ₂
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
33/36
4 - ) C
kapasitas seri - . . .
ebalikan dari kapasitor eki!alen dari susunan seri kapasitor
sama dengan jumlah kebalikan dari tiap-tiap kapasitas
!₁"
! 1
"
! 2
"
! ek
"! 3
"! 2
"
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
34/36
Susunan Parare# $apasit!r
Beda potensial adalah sama untuk kedua kapasitor
4ab - 4 ) = ) ' ) = C V ' C V ₁ ₂ ₁ ₂
apasitor eki!alen pararel C ek = C ' C ' C ' . . .₁ ₂ ₃
apasitas eki!alen dari susunan pararel sama dengan
jumlah dari tiap-tiap kapasitas.
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
35/36
+ner(i P!tensia# $apasit!r
Nika salah satu muatannya kita bebaskan mulai dari keadaan diamdari satu keping ke keping lainya, maka energi potensialnya semakin
besar selama muatan itu berpindah.
%
4
%
)O!
%!
)
Beda potensial rata&rata simbol 4C
4 - - 4 -
₀:)
Psaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan )
> - )4
Qleh karena ) - !4, maka > - 8 - 2A #os 9 -
ersamaan energi yang tersimpan dalam kapasitor
> - - )4 - !4(
!
)(
%
"
%
"
%
"
-
8/20/2019 Bab 4 Listrik Statis.pptx
36/36
Pen((unaan $apasit!r
Kapasitor digunakan sebagai penyimpan energi karena
dapat dimuati dan melepas muatanya dengan sangat ,epat.
Kapasitor juga untuk memilih frekuensi pada radio penerima
memisahkan arus bolak&balik dan arus searah, sebagai fiterpada rangkaian #atu daya, menghilangkan lon#atan api
dalam rangkaian saklar, menghilangkan bunga api pada
sistem pengapian mobil, menghemat daya listrik dalam
rangkaian lampu 5L dan sebagai #atu daya #adangan
ketika suplai listrik dari J terputus.
top related