Muatan dan Medan Listrik ppt

Bab 1

Muatan dan Medan

Listrik

M. Hafidz

Muatan (charge)

Dalam ilmu listrik, konsep

dasarnya adalah muatan.

Ilmu listrik hanya

Teori Muatan

o Ada dua jenis muatan: positif dan

negatif

o Dua muatan positif atau dua muatan

negatif saling tolak-menolak

o Sebuah muatan positif dan sebuah

muatan negatif saling tarik-menarik

o Muatan dinyatakan dengan q atau Q,

Teori Atom

Muatan elektron e = 1,602 X

10

-19

C

Massa elektron m

_e

= 9,1 X 10

-31

kg

Massa proton m

_p

= 1,67 X 10

-27

Perhatian



o Muatan sejenis tidak berarti kedua

muatan tersebut identik, hanya

bahwa kedua muatan memiliki tanda aljabar yang sama (keduanya positif atau keduanya negatif)

o Muatan berlawanan berarti kedua

Hukum Coulomb

Untuk muatan q

1

dan q

2

yang

terpisah sejauh r, besarnya gaya

Medan Listrik

Medan listrik E adalah gaya listrik per

satuan muatan qo yang dikerahkan pada

muatan tsb.

E = Fo / qo

qo Fo

Perhatian



o

Gaya listrik pada sebuah benda

yang bermuatan dikerahkan oleh

medan listrik yang diciptakan oleh

benda bermuatan lainnya.

o

Persamaan

F

o

= q

o

E

dapat

Vektor Medan Listrik

E = 1 |q| ( besarnya medan listrik

4o r2 dari sebuah muatan titik )

E = 1 q r (medan listrik dari sebuah

Perhatian



o

Jika sebuah partikel bermuatan

bergerak dalam sebuah medan

listrik, maka lintasan partikel

tersebut tidak sama seperti garis

medan, kecuali garis-garis

medan tersebut adalah garis

Gaya pada Dipol

Listrik

Gaya

F

₊

dan

F

_-

pada kedua

Torsi pada Dipol

Listrik

Torsi dihitung terhadap pusat dipol. Jika

 adalah sudut antara medan listrik dan

sumbu dipol, maka lengan tuas untuk kedua F₊ dan F_- adalah (d /2) sin .

Torsi dari F+ dan F- mempunyai besar yang sama, (qE)(d /2) sin , dan kedua

torsi merotasikan dipol itu dalam arah perputaran jam. Maka besar torsi netto sama dengan dua kali besar torsi

Momen Dipol Listrik

Hasil kali muatan q dan jarak d

dinyatakan sebagai momen dipol

listrik p mempunyai besar p = qd

Arah vektor

p

adalah dari muatan

negatif menuju muatan positif.

Torsi vektor



= p

X

E

Energi Potensial

Dipol Listrik

Kerja dW yang dilakukan oleh sebuah torsi



selama pergeseran d



yang

sangat kecil diberikan oleh persamaan:

dW =



d



Karena torsi tsb adalah dalam arah

yang semakin berkurang,



= -pE sin



sehingga

Energi Potensial

Dipol Listrik

Dalam suatu pergeseran berhingga,