Gaya Elektrostatis kelas IX bab I

9,348
-1

Published on

ini contoh presentasi buat materi listrik statis..semoga dapat membantu ^_^
*comment please!*

Published in: Education
1 Comment
3 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
9,348
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
142
Comments
1
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Gaya Elektrostatis kelas IX bab I

  1. 1. GAYA uELEKTROSTATIS Nu r lI k h s a n i U ma r Nu rF a K e d i ol m a z a l l Kelompok A uo k a 3 p l i 4I mr a n M. Aprilianto A Ap r i y a n t o M. Haritza AKa r t o n o M. Najib A. Dewi Putri PWi d j a n n a h Dheya O.A Citra
  2. 2. Hukum CoulombMeskipun J.C. Maxwell (1831-1879)berhasil memadukan semuahukum dan rumus kelistrikandalam bentuk empat persamaanyang lalu dikenal sebagaipersamaan maxwell, sedemikian hingga semua gejala kelistrikan selalu dapat diterangkan atau dijabarkan. Dari keempat persamaan itu dapat dipadukan atau dijabarkan dari hukum Coulomb :
  3. 3. “Menyatakan bahwa gaya antara dua muatan listrik q1 dan q2 akan sebanding dengan banyaknya muatanlistrik masing–masing serta berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (r) antara kedua muatan listriktersebut, serta tergantung pada medium dimana kedua muatan itu berada, yang dalam perumusannya ditetapkan oleh suatu tetapan medium k.”
  4. 4. Jadi hukum Coulombmerupakan hukum yangfundamental dalam ilmu kelistrikan, yangmendasari semua hukum dan rumus kelistrikan. Dalam sistem satuan m.k.s (meter, kilometer, second), tetapan medium k tertuliskan sebagai 1/(4 π ε ), sehingga hukum Coulomb menjadi berbentuk:
  5. 5. ε disebut permitivitas medium. Dengan F positif berarti gaya itu tolak-menolak dan sebaliknya F negatif berarti tarik–menarik. Investigasi yang dilakukan oleh Benjamin Franklin, Joseph Priestly dan Henry Cavendish menyimpulkan bahwa“terdapat suatu gaya yang bukan dari jenis gaya mekanik dimana gaya tersebutdipengaruhi oleh muatan suatu benda yang besarnya berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak pisah kedua muatan tersebut”.
  6. 6. Karakteristik gaya tersebut adalah:1. Gaya bekerja pada sebuah garis yang menghubungkan kedua muatan. 2. Gaya tarik-menarik atau tolak menolak tergantung pada muatan. 3. Besarnya gaya diberikan oleh hukum Coulomb.
  7. 7. Gaya tersebut kemudian dikenal dengan nama gaya listrik. Semakin jauh jarak dua Pada tahun 1785 muatan, gaya yang dihasilkannyaCoulomb, panggilan akrab semakin kecil. Kesebandingan Charles Augustin de terhadap 1/r2, dengan r Coulomb, mengukur menyatakan jarak antar secara eksperimen muatan, diperoleh dengan mengenai gaya yang analogi interaksi gravitasi dihasilkan oleh interaksi Newton. dua muatan. Coulombmenggunakan sebuah alat yang disebut dengan Coulomb Torsion Balanced.
  8. 8. Interaksi antara duamuatan, bilamuatannya sejenisakan tolak menolak,bila berbedamuatannya akantarik menarik. Danarah gaya tolakmenolak atau tarikmenarik sepertipada gambar
  9. 9. Harga pastinya :Konstanta pembanding(“k”) harganya tergantungpada tempat dimanamuatan tersebut berada. Bila pengamatan dilakukan diruang e0 = permitivitas udara atau hampa udara; besar “k” dalam ruang hampa (8,854 x 10- 12 C2/Nm1) sistem SI adalah k= 9 x 10 9 Nm2/Coulomb2
  10. 10. INDUKSIELEKTROMAGNETIK
  11. 11. Tahukah kalian proses terjadinya Induksi Elektromagnetik?
  12. 12. Ketika kutub utara magnetdigerakkan memasukikumparan, jarum galvanometermenyimpang ke salah satuarah (misalnya ke kanan). Jarum galvanometer segera kembali menunjuk ke nol (tidak menyimpang) ketika magnet tersebut didiamkan sejenak di dalam kumparan. Ke t i k a ma g n e t b a t a n g d i k e l u a r k a n , ma k a j a r u m g a l v a n o me t e r a k a n me n y i mp a n g d e n g a n a r a h
  13. 13. Jarum galvanometer menyimpangdisebabkan karena adanya arus yangmengalir dalam kumparan. Arus listriktersebut timbul karena adanya bedapotensial pada ujung-ujung kumparanketika magnet batang digerakkan masukatau keluar dari kumparan. “B e d a p o t e n s i a l i n i l a h y a n g d i s e b u t Ga y a Ge r a k L i s t r i k i n d u k s i (G G L i n d u k s i )”
  14. 14. Ketika magnet batang digerakkanmasuk, terjadi penambahan jumlah garisgaya magnetik yang memotong kumparan(galvanometer menyimpang atau adaarus yang mengalir). Ketika batang magnet diam sejenak maka jarum galvanometer kembali ke nol (tidak ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet dikeluarkan terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnetik yang memtong kumparan (galvanometer menyimpang dengan arah berlawanan).
  15. 15. Jadi, timbul beda potensial atau GGL Arus listrik yang induksi pada kedua disebabkan oleh perubahanujung kumparan akibat jumlah garis gaya magnetik perubahan jumlah yang memotong kumparan garis gaya magnetik disebut arus induksi. yang memotong kumparan. Alat-alat yang bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnetik adalah Generator dan Transformator (trafo).
  16. 16. d i d a l a m r u a n g a n i t u me n g a l a mi g a y a e l e k t r o s t a t i k a C o u l o mb , y a i t u y a n g me n u r u t k a n h u k u m C o u l o mb d i a t a s . Ol e h s e b a b i t u d i k a t a k a n b a h w a mu a t a n l i s t r i k a k a n me n i mb u l k a n me d a nMedan listrik dikatakan kuat apabila l i s t r i k d i s e k i t a r n y a .gaya pada muatan listrik di dalamruangan bermedan listrik itu besar.Tetapi gaya coulomb itu besar terhadapmuatan listrik yang banyak sehinggadidefinisikan kuat medan listrik sebagaigaya pada satu satuan muatan listrik.Jadi dari hukum Coulomb di atas, kuatmedan listrik oleh titik muatan listrik qadalah:
  17. 17. Dimana r ialah vektor satuan arah radial dari titik muatan q . Sebagaimana gaya adalah besaran vektor makabegitu juga kuat medan listrik sehingga kuat medanlistrik oleh beberapa titik muatan listrik q1, q2, q3, …sama dengan jumlah vektor–vektor kuat medan listrikoleh masing–masing titik muatan listrik, yaitu:
  18. 18. Potensial Listrik Sejalan dengan tenaga potensial dalam mekanika, potensial listrik didefinisikan sebagai yang sedemikian hingga turunnya tenaga potensial dari suatu titik A ke titik B sama dengan usaha yang dilakukan oleh satu satuan muatan listrik selama bergerak dari A ke B. Untuk medan listrik yang oleh satu titik muatan q turunnya potensiaal listrik itu menjadi :yang dengan mengambil VB = 0 untuk rB = 0 , yaknidengan menyatakan potensial listrik itu ditempat yangjauh tak terhingga dari q adalah nol, sejalan dengantiadanya potensi untuk melakukan usaha sebab kuatmedan listrik E di r = adalah nol, kita dapatmerumuskan potensial listrik oleh titik muatan listrik qditempat sejauh r dari titik muatan itu sebagai :
  19. 19. yang sama dengan usaha yang sama oleh satu satuanmuatan listrik yang bergerak dari tempat sejauh r dariq, ketempat tak terhingga jauhnya dari q, atau dapatjuga dikatakan sama dengan usaha yang diperlukanuntuk mengambil satu satuan muatan listrik daritempat jauh tak terhingga ke tempat sejauh r dari titikmuatan q. Selanjutnya didefinisikanlah satuanpotensial volt. Jikalau usaha yang dilakukan oleh 1 coulomb muatan listrik adalah 1 joule, maka turunan potensial adalah 1 volt, dimana muatan listrik satu coulomb adalah yang pada pemindahannya dalam pengendapan elektrolit mengendapkan 1,118 miligram Ag dari larutan elektrolit AgNO3.
  20. 20. Jelaslah bahwa untuk Q coulombmuatan yang melintasi benda potensial Vvolt, diperlukan usaha sebesar QV joule yang berarti coulomb Volt = joule. Lebih lanjut, dalam hukum Coulomb, satuan permitivitas medium adalah yang sedemikian hingga apabila satuan untuk muatan listrik q adalah coulomb dan satuan untuk jarak adalah meter, maka satuan untuk gaya elektrostatika Coulomb adalah Newton.
  21. 21. Jadi untuk satuan permitivitas medium itu ialahcoulomb2/ (newton meter) Sejalan dengan yangberlaku dalam mekanika dimana gaya F = - gradienpotensial, maka dalam elektrostatika juga berlakuhubungan kuat medan listrik E = - gradien potensiallistrik V atau dirumuskan:Dimana ialah operator deferensial vektornabla Laplace, yaitu : Dengan i, j, k, adalah vektor–vektor satuan panjang sumbu–sumbu koordinat X, Y, Z di dalam sisitem koordinat cartesius.
  22. 22. KapasitorSebuah kapasitor yang diberimuatan, maka akan timbul potensiallistrik, selanjutnya akan menyimpan muatanlistrik. Hasil perbandingan antara besarmuatan dengan potensial kapasitor yangditimbulkan adalah konstan dan disebutkapasitas kapasitor. Ke t e r a n g a n : C : Ka p a s i t a s k a p a s i t o r (F ) Q : m u a t a n (C ) V : be da pot e ns i a l (V o l t )
  23. 23. Kapasitor Keping Sejajar Dua buah keping sejajar diberikan muatan yang berlainan. Kedua keping tersebut dipisahkan pada jarak d dan ruang antara kedua keping tersebut berisi udara, maka kedua keping Besarnya kapasitas tersebut akan mempunyai kapasitas tersebut bergantung karena keduanya bermuatan. kepada luas plat/keping, jarak anatar keping, konstanta dielektrik (bahan yang digunakan untuk mengisi ruang antar keping) dan besarnya muatan yang diberikan pada kedua plat.
  24. 24. Besarnya kapasitas kapasitor tesebutadalah : Keterangan : C : kapasitas kapasitor (F) A : luas penampang keping (m2) d : jarak antar keping (m) e0 : permitivitas udara (F/m)
  25. 25. Jika ruang antar keping diisi dengan suatu bahan dielektrik yang memiliki permitivitas e maka kapasitas kapasitor tersebut menjadi :
  26. 26. 1. Dua buah muatan listrik masing-masing sebesar 2 x 10-6 C dan -4 x 10-6 C. Kedua buah muatan tersebut terpisah sejauh 6 cm. Jika diketahui ketetapan k = 9 x 109 Nm2/C2, berapakah besar gaya tarik- menarik yang timbul antara kedua buah muatan listrik tersebut? Jawab Diketahui : q1 = 2 x 10-6 C : q2 = -4 x 10-6 C r = 6 cm (6 x 10-2 m) k = 9 x 109 Nm2/C2
  27. 27. Ditanyakan : F =?
  28. 28. 16 s t c . Ap a b i l a k e d u a mu a t a n t e r s e b u t t e r p i s a h p a d a j a r a k 4 c m, b e r a p a k a h g a y a t o l a k me n o l a k a n t a r a k e d u a b u a h mu a t a n t e r s e b u t ? (1 C o u l o mb = 3 x 109 s t c )Jawab : Diketahui : q1 = 8 stc (2.6 x 10-9 C) q2 = 16 stc (5,3 x 10-9 C) r = 4 cm (4 x 10-2 m) k = 9 x 109 Nm2/C2
  29. 29. Ditanyakan : F = ?
  30. 30. 3. Jarak antarmuatan -2C dan 10C adalah 3 cm. Jika diketahui k=9 x 109 Nm2/C2, berapakah gaya tarik menarik antara kedua muatan tersebut? (1 Coulomb = 106 C) Jawab : Diketahui : q1 = -2C (-2 x 10-6 C) q2 = 10C (10 x 10-6 C) r = 3 cm (3 x 10-2 m) k =9 x 109 Nm2/C2
  31. 31. Di t a n y a k a n : F = ?
  32. 32. 4. Usaha yang dibutuhkan untuk mengalirkansuatu muatan adalah 50 J. Tentukanlah jumlah beda potensial yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan tersebut apabila diketahui muatan tersebut sebesar 20 C! Jawab : Diketahui : W = 50 J Ditanyakan q V = ? C : = 20 Penyelesaian : V = V= V = = 2,5 volt
  33. 33. 5. Berdasarkan sebuah percobaan, diketahui bedapotensial BC adalah 5 V dan energi potensial yangdigunakan untuk memindahkan sebuah muatan listrikadalah sebesar 12,5 J. Tentukanlah besar muatan listrikpada percobaan tersebut! JawabD:i k e t a h u i : W = 12,5 J D i t a n y aVk = 5 V a n : q = ? q = q = q = 2,5 C o u l o m b
  34. 34. THANK YOU…
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×