Modul 1 muatan dan medan listrik edit

MODUL 1

MUATAN DAN MEDAN LISTRIK

MUATAN LISTRIK

 _{Dari sudut pandang kelistrikan,setiap benda}

mempunyai muatan listrik.

 _{Diketahui di alam terdapat dua jenis muatan}

listrik: yaitu muatan listrik positif dan muatan

listrik negatif. Lebih ringkas disebut muatan

positif dan muatan negatif.

 _{Dari hasil percobaan Franklin, muatan listrik}

 _{Hukum Kekekalan Muatan listrik : jumlah}

muatan total yang dihasilkan pada setiap proses adalah nol

 _{Dari hasil pengamatan, muatan listrik}

sejenis akan tolak-menolak dan muatan

Modul 1 Muatan dan medan listrik

Listrik statis adalah benda

dengan muatan listrik yang

diam (lihat gambar petir).

• _{Gejala kelistrikan dimulai dari dalam atom.}

• _{Atom mempunyai inti bermuatan positif}

yang berat dikelilingi oleh satu atau lebih elektron yan bermuatan negatif.

• _{Inti terdiri dari proton yang bermuatan + dan}

netron yang tidak bermuatan.

• _{Besar muatan pada proton dan muatan}

Modul 1 Muatan dan medan listrik

Bagaimana cara memberi muatan ?

Benda yang semula netral dapat

bermuatan listrik yaitu dengan cara

menggosok dengan benda-benda tertentu.

metode konduksi.

Bola logam netral Muatan _{batang bermuatan} – menjauh dari _– Muatan _{ke bumi (ground)}– mengalir

Sisir bermuatan menarik potongan kertas

Bola logam netral diinduksi oleh

muatan negatif

induksi adalah peristiwa pemi-sahan muatan +

Dua bola logam netral

bersen-tuhan diinduksi oleh benda

Elektroskop diinduksi oleh benda

Sentuhan pada elektroskop

 Gaya Listrik

Benda-benda bermuatan berinteraksi satu sama lain dengan interaksi gaya pada suatu jarak. Jadi besar gaya

interaksinya tergantung pada jarak masing-masing benda. Jika jarak

semakin jauh tentu interaksinya semakin kecil.

GAYA ANTAR PARTIKEL BERMUATAN

DINYATAKAN DALAM HUKUM COULOMB

• _{Untuk benda bermuatan listrik umumnya}

F_C >> F_G (F_G : gaya gravitasi )

• F_G sangat <<, karena massa muatan listrik ini

 

a.Berapa besarnya gaya antara q₁ dan q₂ ? Arahnya !

b.Berapa besarnya gaya antara q₁ dan q₃ ? Arahnya !

c.Berapa besarnya gaya antara q₁ dan q₄ ? Arahnya !

d.Berapa besarnya gaya di q₁ akkibat 3 muatan

disekelilingnya ? Arahnya !

Medan Listrik

Gaya listrik seperti halnya gaya gravitasi bekerja pada jarak tertentu ketika kedua benda tidak saling bersentuhan.

Untuk membantu memahami konsep ini dikembangkan oleh Michael Faraday ide

Gaya gravitasi dan gaya listrik menyebabkan planet maupun elektron beredar mengelilingi bumi dan inti atom Interaksi dengan medan gravitasi dan

Garis-garis

Garis-garis

Garis-garis medan listrik muatan tak sejenis

Garis-garis medan listrik muatan

Medan listrik keluar dari setiap muatan + dan menyebar ke

seluruh ruang.

Muatan kedua di letakkan di dekat muatan pertama, ia akan merasakan gaya yang

disebabkan oleh adanya medan listrik

Besarnya medan listrik disuatu titik

didefinisikan sebagai besarnya gaya (F) yang diberikan pada muatan uji positif kecil pada

MEDAN LISTRIK OLEH MUATAN TITIK

 

HUKUM GAUSS

Jumlah total fluks listrik diluar permukaan tertutup sama dengan muatan yang

Fluks listrik yang menembus luasan

didefinisikan sebagai medan listrik dikalikan dengan luas permukaan yang diproyeksikan pada bidang yang tegak lurus dengan

medan.

Medan listrik pada bola penghantar

Medan listrik dari suatu bola penghantar

dengan muatan Q dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum Gauss.

Digambarkan permukaan Gauss dalam bentuk bola dengan jari-jari r > R, medan listrik pada di setiap titik pada permukaan besarnya sama.

Untuk r > R, bola penghantar

Dengan hukum Gaus diperoleh

Pada r  R , dianggap muatan titik

E di suatu titik didekat 2 benda bermuatan besar dan arahnya sesuai dengan jumlahan vektor E yang ditimbulkan oleh masing-masing muatan

Besarnya E oleh 2

buah muatan tersebut dijumlahkan secara

vektor

Besarnya E

denyatakan dengan

resultan E_X dan E_Y

Arah medan total

1.Hitung besar dan arah medan listrik pada titik P terletak 30 cm di sebelah kanan muatan titik

Q = - 3 x 10-6 C ?

Q

R = 30 cm

2.Dua muatan titik dipisahkan oleh jarak 10 cm.

Yang satu memiliki muatan -25 C dan yang

lainnya + 50 C.

a) Bagaimana arah dan besar medan lisik pada titik P yang terletak diantara keduanya yaitu 2 cm dari muatan negatif?

b) Jika sebuah elektron diletakkan dalam

Dipol Listrik

Dua muatan listrik yang sama besar (q)

berlainan tanda yang terpisah sejauh d

Garis-garis medan listrik

Gaya tarik antar molekul menyebabkan

 _{titik didih}

 _{titik leleh}

GERAK PARTIKEL BERMUATAN Q DALAM MEDAN LISTRIK E

Partikel bermuatan q , massa m dalam medan listrik E.

Gaya listrik pada muatan besarnya

Jika tidak ada gaya lain yang bekerja , gaya tersebut membuat benda

bergerak sesuai Hukum Newton II

Medan listrik pada jarak r disekitar kawat panjang tak hingga bermuatan positif