ELECTROSTATIC FIELD IN MATTER                   BY : SEPTIKO AJI
POLARISASIDielectric   Bahan ditinjau dari sifat kelistriknya dapat dikelompokkan    sebagai bahan isolator/dielektrik, s...
POLARISASIInduced dipole   Atom yang berada didalam medan seragam, inti atom    terdorong searah E dan elektron akan berg...
   Karena pengaruh gerak random termal, tidak semua    momen dipole mengalami pensejajaran, secara    mikroskopis,       ...
POLARISASIAlignment of Polar Molecules   Molekuler Polar adalah momen dipole permanen    meskipun tidak berada dalam mend...
THE FIELD OF A POLARIZED OBJECTBound Charge   Dipole tunggal besar potensialnya adalah                1 r p             ...
   Dengan menggunakan aturan ( fA)  f (  A)  A(f ) didapat                                           1           ...
THE ELECTRIC DISPLACEMENTGauss’s Law in the Presence of Dielectrics   Muatan total didalam bahan   b   f             ...
LINEAR DIELECTRICSSusceptibility, Permittivity, Dielectric Constant   Polarisasi sebanding dengan medan listrik luar untu...
LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric Systems                                                 1   Kerja yang terjadi di ...
LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric SystemsKarena   D   f maka  f    (D)               sehingga           W ...
LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric SystemsSehingga W   1  D  Ed                                             ...
THANK YOU  SO MUCH
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Electrostatic Field in Matter

1,205 views

Published on

Published in: Technology, Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,205
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
568
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Electrostatic Field in Matter

  1. 1. ELECTROSTATIC FIELD IN MATTER BY : SEPTIKO AJI
  2. 2. POLARISASIDielectric Bahan ditinjau dari sifat kelistriknya dapat dikelompokkan sebagai bahan isolator/dielektrik, semikonduktor, dan konduktor Bahan dielektrik Bahan dielektrik ada dua jenis, yakni polar dan non- polarAtom yang terpolarisasi memiliki momen dipole listrik Molekul dielektrik polar berarti bahwa molekul dielektrik tersebut dalam keadaan tanpa medan listrik, antara elektron dan intinya telah membentuk dipole Molekul dielektrik non-polar ketika tidak ada medan listrik anatara elektron dan inti tidak tampak sebagai dua muatan terpisah.
  3. 3. POLARISASIInduced dipole Atom yang berada didalam medan seragam, inti atom terdorong searah E dan elektron akan bergeser berlawanan arah medan E (gambar 4.1 & 4.2) Jika medannya tidak terlalu kuat maka akan terjadi kesetimbangan (equalibrum) antara medan luar dan medan akibat induksi sehingga atom akan terkutub (terpolarisasi) Atom yang terpolarisasi memiliki momen dipole listrik p  E   Polarisabilitas
  4. 4.  Karena pengaruh gerak random termal, tidak semua momen dipole mengalami pensejajaran, secara mikroskopis, P dp p   Pd d atau Apabila medan luar terlalu besar, maka akan menyebabkan terjadinya ionisasi. Jika medan listrik (E) pada arah sembarangan, maka medan p    E    ||E|| dalam komponen sejajar dan tegak itu dinyatakan lurus, sehingga p x   xxE x   xyE y|   xxE z| Untuk molekul yang simetris, maka p   E  E  E y yx x yy y| xy z|  ij  polarisability tensor p z   zx E x   zy E y|   zz E z|
  5. 5. POLARISASIAlignment of Polar Molecules Molekuler Polar adalah momen dipole permanen meskipun tidak berada dalam mendan E, sebagai contoh (gambar 4.4 ) Jika molekul polar berada di medan listrik seragam, maka kedua muatan akan mendapatkan gaya coluomb F=qE, dan membentuk torsi:  s   s   N  (r  F )  (r  F )     (qE)      (qE)  qs  E  2    2   N  pE Torsi yang dihasilkan sebuah momen dipole dinyatakan
  6. 6. THE FIELD OF A POLARIZED OBJECTBound Charge Dipole tunggal besar potensialnya adalah 1 r p ˆ V 4 o r 2 setiap elemen volume terdapat  Pd p , maka 1 pr ˆ V 4 o  r 2 d ˆ dengan mengingat 1      r sehingga : r r2 1 1 4 o  V p   d r
  7. 7.  Dengan menggunakan aturan ( fA)  f (  A)  A(f ) didapat  1  V 1  1     r P d   r   Pd   4 o     Dengan teorema divergensi V )d   V  da ( 1   P ; volume surface r  pada suku pertama sebagai V maka 1 1    r  4 o  r   P d 1 1 V P   da  4 o  1 (P  n ) ˆ  r   P d 1 1 V 4 o  r da  4 o suku pertama muatan berdistribusi permukaan dan suku kedua portensial listrik berdistribusi volume, sehingga; 1 1 1 1 V 4 o  r  b da  4 o  r b d
  8. 8. THE ELECTRIC DISPLACEMENTGauss’s Law in the Presence of Dielectrics Muatan total didalam bahan   b   f  sehingga hukum Gauss dalam bahan dielektrik dapat ditulis menjadi,  o  E     b   f    P   f ( o E  P)   f atau D   f dalam bentuk integral  D  da  Q fc dim ana D  ε o E  P Qf D disebut medan pergeseran listrik dan sebagai c sumber medan pergesaran listrik, yaitu muatan bebas total yang berada didalam volume.
  9. 9. LINEAR DIELECTRICSSusceptibility, Permittivity, Dielectric Constant Polarisasi sebanding dengan medan listrik luar untuk medan yang tidak terlalu besar P  εoχ e E χ e = suseptibilitas listrik dari medium Medan listrik dalam bahan dielektrik; D  ε o E  P  ε o E  ε o χ e E  ε o (1  χ e )E D  εE dimanaε disebut permitivitas bahan. Di dalam vakum tidak ada εo bahan yang terpolarisasi, sehingga suseptibilatasnya nol dan permitiviatasnya
  10. 10. LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric Systems 1 Kerja yang terjadi di dalam kapasitor  CV 2 W 2 Jika kapasitor diisi bahan dielektrik  KCo C Energi yang tersimpan di dalam sistem elektrostatistika o 2 W   E d 2 o 1 2 W KE 2 d   D  Ed (kapasitor berisi dielektrik) 2  f Jika sebuah dielektrik dimasukkan ke dalam kapasitor maka akan terjadi penambahan muatan , maka kerja yang dibutuhkan untuk pengisian muatan bebas W   ( f )Vd
  11. 11. LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric SystemsKarena   D   f maka  f    (D) sehingga W   (  (D))VdDengan menggunakan( fA)  f (  A)  A(f )  maka   (DV)    (D) V  D  (V ) W     (Dv)d  (Dv)  Ed  fMaka kerja untuk mengisi muatan sebesar W   (D)  EdBila bahan pengisi kapasitor adalah bahan dielektrik linear, D  εE yang berlaku maka 1 1 (D  E)  (εε 2 )  ε(E)  E  (D)  E 2 2
  12. 12. LINEAR DIELECTRICSEnergy in Dielectric SystemsSehingga W   1  D  Ed     2 Kerja total W  1 D  Ed 2
  13. 13. THANK YOU SO MUCH

×