Dokumen tersebut membahas tentang listrik dan konsep-konsep dasarnya seperti muatan listrik, medan listrik, potensial listrik, dan kapasitor. Secara khusus membahas hukum Coulomb, hukum Gauss, medan dan potensial listrik oleh benda bermuatan, serta kapasitas dan energi yang disimpan oleh kapasitor.

1. CECEP SANUSI 1192070012
Listrik

3. Listrik adalah rangkaian fenomena fisika
yang berhubungan dengan kehadiran
dan aliran muatan listrik. Listrik
menimbulkan berbagai macam efek
yang telah umum diketahui, seperti petir,
listrik statis, induksi elektromagnetik dan
arus listrik

4. Batang plastik yang digosok menggunakan
kain ketika didekatkan ke potongan-
potongan kecil kertas, potongan-potongan
kertas tersebut akan tertarik oleh batang
plastik. Gejala ini dinamakan gejala
elektrostatika
Benda Bermuatan Listrik
Lakukanlah Activity 3.1 untuk mengetahui dan
mengamati gejala elektrostatika

5. “Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik
berbanding lurus dengan besar setiap muatan dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.”
Hukum Coulomb
dengan:
k = konstanta kesebandingan (Nm2/C2).
Q = muatan listrik (coulomb, disingkat C);
F = gaya Coulomb (N);
r = jarak antara kedua muatan (m); dan

6. Gaya total yang bekerja pada sebuah muatan merupakan resultan
dari gaya-gaya yang bekerja pada muatan tersebut akibat interaksi
dengan muatan-muatan yang ada di sekitarnya.
F2 = F21 + F23
q1 q2
F23
F21
q3
Pelajari dan pahami Example 3.2 dan 3.4 halaman 79
pada Buku Advanced Learning Physics 3A

7. Medan listrik adalah ruang atau daerah yang masih dipengaruhi gaya listrik.
Medan Listrik
dengan:
F = gaya listrik yang dialami muatan uji (N); dan
E = kuat medan listrik (N/C);
q0 = besar muatan uji (C).
Ketika muatan uji mendapat gaya listrik, maka kuat medan listrik di
daerah tersebut didefinisikan sebagai gaya yang dialami muatan uji
dibagi oleh besar muatan uji.
Medan Listrik oleh Benda
Titik Bermuatan
1

8. Arah medan listrik
Kuat medan listrik pada suatu titik di sekitar muatan listrik sebanding
dengan besar muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat
jarak titik dengan muatan tersebut.

9. Fluks Listrik dan Hukum Gauss
2
Kuat medan listrik digambarkan oleh garis-garis gaya medan listrik.
Garis-garis medan listrik yang menembus luasan sebuah bidang
disebut fluks listrik.
dengan:
E = rapat garis gaya medan listrik (N/C); dan
A = luas bidang (m2).
= fluks listrik (Wb);

10. Garis-garis gaya suatu medan listrik homogen
tegak lurus menembus suatu bidang dengan
luas A.
Garis-garis gaya suatu medan listrik homogen
menembus suatu bidang dengan luas A
membentuk sudut θ.
A
E
E
Garis normal
θ
A

11. dari konsep fluks listrik, Gauss menyatakan:
“Jumlah garis-garis gaya medan listrik (fluks listrik) yang
menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah
muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup tersebut.”
dengan: q = muatan listrik yang dilingkupi permukaan
tertutup (disebut juga permukaan Gauss).

12. r
q
Permukaan
bola Gauss
= E(4πr2)
Garis gaya medan listrik keluar dari
muatan titik secara radial (menyebar ke
segala arah dalam ruang).
Sama persis dengan kuat medan listrik
di sekitar muatan titik yang diturunkan
menggunakan Hukum Ohm.
sehingga diperoleh

13. Pelajari dan pahami Example 3.8 halaman 88
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
Medan Listrik oleh Bola
Konduktor Bermuatan
3
Di dalam bola konduktor (r < R) tidak ada muatan Q = 0
sehingga tidak ada medan listrik E = 0.
Q
R
r
Q
R
r
Q
r = R
Di permukaan bola konduktor (r = R)
muatan listriknya q = Q sehingga
Di luar bola konduktor (r > R)
muatan listriknya q = Q sehingga

14. Kerjakan
Sebuah konduktor berongga bermuatan listrik -40 μC berada di
udara. Diameter bola 6 cm. Tentukanlah
a.fluks listrik di permukaan Gauss di luar bola;
b.kuat medan listrik di permukaan bola; dan
c.kuat medan listrik pada jarak 6 cm dari pusat bola.

15. Untuk memindahkan q dari A
ke B diperlukan usaha (WAB)
untuk melawan gaya listrik F.
Potensial Listrik
WAB = ΔEP
WAB = EPB – EPA

16. Pelajari dan pahami Example 3.9 halaman 91
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
Beda potensial listrik di titik B terhadap
A didefinisikan sebagai usaha yang
diperlukan untuk memindahkan muatan
listrik dari titik A ke titik B dibagi besar
muatan yang dipindahkan
Sehingga potensial listrik di titik B

17. Usaha yang dilakukan oleh medan
listrik untuk menggerakkan muatan
positif q dari B ke A adalah
VAB = Ed
dengan:
E = medan listrik; dan
A = jarak antara titik A dan B.
W = F.d
W = qVAB
VAB = beda potensial titik A dan titik B (V);
Fd = qVAB
qEd = qVAB
sehingga
atau

18. Kerjakan
Hitunglah besar usaha yang diperluka untuk memindahkan muatan
positif yang besarnya 10 C dari suatu titik yang potensialnya 10 V ke
suatu titik yang potensialnya 60 V.
Segumpal awan mempunyai potensial 8 × 106 volt terhadap bumi.
Ketika terjadi kilat antara awan dan bumi suatu muatan listrik sebesar
40 C dilepaskan. Hitunglah banyaknya energi yang hilang pada
peristiwa tersebut.
Jawab
Contoh Soal
W = qV
= 40 C (8 x 106) volt
= 3,2 × 106 J

19. Potensial Listrik oleh Benda
Titik Bermuatan
1
Potensial listrik yang berjarak r dari
sebuah muatan titik Q dinyatakan oleh
Pelajari dan pahami Example 3.11 halaman 92
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
Untuk N buah muatan, maka
potensial listrik totalnya

20. Potensial Listrik pada Bola
Konduktor
2
Pelajari dan pahami Example 3.12 halaman 93
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
r > R
r < R
Medan listrik di dalam bola adalah E = 0
Sehingga beda potensial antara dua titik
di dalam bola sama dengan nol.
Dengan kata lain, potensial di setiap titik dalam bola adalah
sama, dan besarnya sama dengan potensial di permukaan.
VAB = 0 atau VA = VB

21. Kapasitor atau kondensator adalah
alat yang dapat menyimpan
muatan listrik atau energi listrik.
Kapasitor

22. Bagian-bagian kapasitor

23. Kapasitas Kapasitor
1
Besaran yang menyatakan kemampuan
kapasitor untuk menyimpan muatan
listrik disebut kapasitansi atau
kapasitas kapasitor.
dengan: ε0 = permitivitas ruang hampa
8,85 × 10–12 C2N–1m–2

24. Jika antarpelatnya diisi bahan dielektrik dengan
konstanta dielektrik k, kapasitansinya menjadi
dengan: k = konstanta dielektrik
Bahan Konsatanta Dielektrik, k
Vakum 1,0000
Udara (1 atm) 1,0006
Parafin 2,2
Polystyrene 2,6
Karet 6,7
Plastik 2–4
Karet 3,7
Bahan Konsatanta Dielektrik, k
Quartz 4,3
Minyak 4
Kaca 5
Porselen 6–8
Mika 7
Air 80

25. Pelajari dan pahami Example 3.13 halaman 96
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
Telah dijelaskan bahwa fungsi kapasitor adalah untuk menyimpan
muatan listrik atau energi listrik
Energi yang dapat tersimpan dalam kapasitor, yakni energi
potensial, besarnya adalah

26. Rangkaian Kapasitor
2
a. Rangkaian Seri Kapasitor
Q1 = Q2 = Q3 = Q
V1 + V2 + V3 = V

27. b. Rangkaian Paralel Kapasitor
Q1 + Q2 + Q3 = Q
V1 = V2 = V3 = V
Cp = C1 + C2 + C3

28. Kesimpulan
Kesimpulan

29. Terima Kasih
“Gagal dalam kemuliaan adalah lebih baik,
daripada menang dalam kehinaan dan kecurangan”
– Lord Efebry –
TERIMAKASIHHHHH.............