LISTRIK STATIS
S1 FARMASI STIKES dr Soebandi-JEMBER
Terjadinya Listrik Statis
Hal.: 2 Penomena listrik statis
Contoh penomena listrik statis
Contoh penomena listrik statis
Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris plastik, digosok
dengan sepotong kain
Batang karet keras, batang kaca, atau penggaris plastik, digosok
dengan sepotong kain
menyisir rambut Kering dengan sisir
plastik
menyisir rambut Kering dengan sisir
plastik
menyetrika baju nilon menyetrika baju nilon
Muatan Listrik
• Benda yang digosok dengan benda lain sehingga menimbulkan listrik statis disebut benda tersebut bermuatan listrik
Hal.: 3 Gejala Listrik Statis
Kedua penggaris yang di
dekatkan saling tolak menolak Kedua penggaris yang di
dekatkan saling tolak menolak
Dua penggaris plastik dan batang kaca dimuati dengan cara masing-masing digosok dengan kain (wol ).
Sumber Gambar Modul Listrik Statis, Direktorat Pendidikan Menengah
Muatan Listrik
Hal.: 4 Gejala Muatan Listrik
Kedua batang kaca yang di dekatkan saling tolak menolak Kedua batang kaca yang di dekatkan saling tolak menolak
Muatan Listrik
Hal.: 5 Jenis muatan listrik
Ternyata setiap benda yang ditarik oleh kaca maka ditolak oleh penggaris pelastik
Ternyata setiap benda yang ditarik oleh kaca maka ditolak oleh penggaris pelastik
setiap benda yang ditolak oleh kaca maka ditarik oleh penggaris pelastik
setiap benda yang ditolak oleh kaca maka ditarik oleh penggaris pelastik
Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan pada penggaris plastik yang
digosok adalah muatan negatif. Sampai sekarang kita masih mengikuti perjanjian ini
Franklin memilih muatan pada batang kaca yang digosok adalah muatan positif, sedangkan muatan pada penggaris plastik yang
digosok adalah muatan negatif. Sampai sekarang kita masih mengikuti perjanjian ini
Penomena ini
menunjukkan bahwa terdapat dua muatan
listrik statis Penomena ini
menunjukkan bahwa terdapat dua muatan
Muatan Listrik
Hal.: 6 Muatan Listrik
Muatan listrik Muatan listrik
Dilambangkan dengan Q atau q Dilambangkan dengan Q atau q
Memiliki satuan Coulomb (C) Memiliki satuan Coulomb (C)
muatan listrik elektron, Q = -1,6 x 10 -19 C
muatan listrik elektron, Q = -1,6 x 10 -19 C
muatan listrik proton, Q = +1,6 x 10 -19 C
muatan listrik proton, Q = +1,6 x 10 -19 C
Muatan listrik elementer adalah 1,6 x 10 -19 C
Hukum Coulomb
Hal.: 7 Hukum Coulomb kls XII
F12 = Gaya pada muatan 1 oleh muatan 2 ( Newton )
F21 = Gaya pada muatan 2 oleh muatan 1 (Newton )
r = jarak antara dua muatan 1 dan muatan 2 (meter )
k = tetapan perbandingan, disebut dengan tetapan Hukum Coulomb.
Nilainya tergantung pada medium di dimana benda bermuatan berada Nilainya tergantung pada medium di
dimana benda bermuatan berada
k
k
Untuk ruang hampa atau udara,Nilai k = 9,0 x 109 Nm2 / C2
Hukum Coulomb
Hal.: 8 Hukum Coulomb
Nilai k (tetapan ) selain udara atau ruang hampa
Nilai k (tetapan ) selain udara atau ruang hampa
4
1
k
o
K
.
= permitivitas suatu medium
= permitivitas suatu medium
K
= tetapan dielektrik
Untuk udara atau ruang hampa
K = 1
K
= tetapan dielektrik
Untuk udara atau ruang hampa
K = 1
o= permitivitas udara atau
ruang hampa
o=
8.854 187 82 · 10-12 C/vm
o= permitivitas udara atau
ruang hampa
Hukum Coulomb
Hal.: 9 Hukum Coulomb
= F
F
4
1
k
K
.
o
K
F
r
xq
q
x
K
k
Hukum Coulomb
Hal.: 10 Hukum Coulomb
Contoh soal
Contoh soal
Di udara terdapat dua buah muatan 10 μC dan 40 μC terpisah dalam
jarak 20 cm
Hukum Coulomb
Hal.: 11 Hukum Coulomb
Hukum Coulomb
Hal.: 12 Hukum Coulomb
b.
The electric field
• Medan listrik digunakan untuk menggambarkan keadaan daerah atau ruang di sekitar benda yang bermuatan listrik dimana setiap benda lain yang bermuatan bila ditempatkan pada ruang tersebut maka benda tersebut mengalami gaya listrik statis.
Hal.: 13 Medan Listrik di sekitar muatan
A convenient way of visualizing electric field patterns is to draw lines that follow the same direction as the electric field vector at any point. These
lines, called electric field lines
A convenient way of visualizing electric field patterns is to draw lines that follow the same direction as the electric field vector at any point. These
Medan Listrik E
Hal.: 14 The magnitude of the electric field
Kerapatan Jumlah garis
medan listrik yang
menembus setiap
satuan luas permukaan
menunjukkan kuat
lemahnya medan listrik
di daerah tersebut.
Kerapatan Jumlah garis
medan listrik yang
menembus setiap
satuan luas permukaan
menunjukkan kuat
lemahnya medan listrik
di daerah tersebut.
Sumber : Halliday-Resnick-Walker
E
Electric field lines penetrating two surfaces. The magnitude of the field is greater on surface A than
Kuat Medan Listrik
Hal.: 15 Kuat Medan Listrik
Kuat medan listrik E di suatu titik didefinisikan dengan gaya listrik statis yang bekerja pada muatan listrik uji +1 Coulomb
yang diletakkan pada titik tersebut.
.
E
q
F
E
kuat medan
listrik
kuat medan
listrik
Termasuk besaran vektor Termasuk besaran vektor Memiliki arah Memiliki arah Memiliki nilai atau besar Memiliki nilai atau besarq =
muatan listrik yg mengalami
gaya listrik statis ( Coulomb)
F
=
Gaya listrik statis pada
muatan q ( Newton)
Arah Kuat Medan Listrik
Hal.: 16 Arah kuat medan listrik
E
A
.
+
E
B
.
Arah Kuat Medan Listrik searah dan
berhimpit dengan gaya listrik statis
yang dialami oleh partikel yang
Medan listrik di sekitar muatan listrik negatif
Hal.: 17 Arah kuat medan listrik
E
A
.
-E
Medan listrik di sekitar dua muatan listrik
Hal.: 18 Medan Listrik
Medan listrik di sekitar dua muatan listrik
Hal.: 19 Medan Listrik
Kuat medan
listrik yang paling
besar terletak di
antara muatan
Nilai Kuat Medan Listrik
• Kuat medan listrik di suatu titik, misalkan titik A, yang berjarak r dari partikel yang bermuatan listrik Q
Hal.: 20
E
r
.
+
Q
Untuk menentuan kuat medan listrik
di titik A kita kita tempatkan muatan
listrik uji
q
di titik A tersebut.
A
E =
F
q
E =
F
q
2r
qxQ
k
=
q
= k
Q
r
2E = k
Electric Flux (
)
Hal.: 21 Fluks Listrik
= E x A
= E x A
Sumber : Haliday Resnick, 745
Garis-garis medan yang
menggambarkan suatu medan
listrik (E) yang homogen
(serba sama) menembus
suatu permukaan A yang
saling tegak lurus dengan
medan tersebut.
Garis-garis medan yang
menggambarkan suatu medan
listrik (E) yang homogen
(serba sama) menembus
suatu permukaan A yang
saling tegak lurus dengan
medan tersebut.
Luas permukaan = A
Fluks listrik
yang melalui
permukaan ini adalah hasil
kali E dan A
Fluks listrik
yang melalui
Electric Flux
Hal.: 22 Fluks Listrik
Sumber : Haliday Resnick, 745
Bila permukaan
A membentuk
sudut
dengan
medan listrik:
Bila permukaan
A membentuk
sudut
dengan
medan listrik:
= E x A cos
Gauss’s Law
Hal.: 23 Hukum Gaus
Karl Friedrich Gauss (1777–1866)
Fluks listrik yang melalui
sembarang permukaan
tertutup dimana melingkupi
sebuah muatan listrik
q, di
tunjukkan dengan q/
oFluks listrik yang melalui
sembarang permukaan
tertutup dimana melingkupi
sebuah muatan listrik
q, di
tunjukkan dengan q/
oo
Q
Gauss’s Law
Hal.: 24 Hukum Gaus
0
Fluks listrik (
) yang melalui
suatu permukaan tertutup
dimana di dalam permukaan
tersebut tidak terdapat
muatan listrik adalah nol
Fluks listrik (
) yang melalui
suatu permukaan tertutup
dimana di dalam permukaan
Hukum Gaus
Hal.: 25 Hukum gaus
Jika E tegak lurus dengan bidang A, maka Jika E tegak lurus dengan bidang A, maka
= E x A
= E x A
=
Q
oE x A =
Q
o=
oE
E =
A
Q
oQ = muatan yang dilingkupi permukaan tertutup (C)
= rapat muatan ( C/m
2)
o = permitivitas udara atau ruang hampa