Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Fisdas2 3 compatibility-mode

297 views

Published on

pelajaran

Published in: Internet
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Fisdas2 3 compatibility-mode

  1. 1. POTENSIAL LISTRIK Oleh : Sabar Nurohman,M.Pd Ke Menu Utama
  2. 2. Lihat Tampilan Berikut:
  3. 3. POTENSIAL LISTRIK Bila sebuah partikel bermuatan bergerak dalam sebuah medan listrik, maka medan itu akan mengerahkan sebuah gaya yang dapat melakukan kerja pada partikel tersebut. Kerja tersebut selalu dapat dinyatakan dalam energi potensial listrik yang besarnya bergantung pada kedudukan partikel bermuatan itu dalam medan listrik.kedudukan partikel bermuatan itu dalam medan listrik. Dalam rangkaian, selisih potensial dari satu titik ke titik lain dinamakan tegangan (voltage).
  4. 4. Usaha untuk memindahkan suatu muatan titik Diberikan satu muatan q0 dalam medan E : F=q0E q0E Fa A Sebuah partikel bermuatan positif digerakan oleh sebuah gaya luar dari A ke B dalam sebuah medan+q0 Fa B dl listrik. Dalam perjalanannya partikel tersebut akan dipengaruhi oleh gaya listrik sebesar q0E. E
  5. 5. Untuk mempertahankan partikel tersebut agar tidak dipercepat oleh gaya q0E, maka sebuah pengaruh luar harus memakai gaya Fa yang dipilih tepat sama dengan –q0E yang akan menyebabkan partikel bergeser sejauh dl sepanjang jalan A ke B. Sehingga elemen kerja yang dilakukan oleh pengaruh gaya luar tersebut adalah Fa.dl q0E Fa A B dl E + q0 Fa.dl dlE dlEqdlEqdlaFW B A B A B A AB arahdanmedanarahantarasudut cos.. 00 = −=−== ∫∫∫ θ θ rr
  6. 6. Energi potensial listrik Energi potensial listrik tidak lain adalah usaha yang dilakukan oleh suatu gaya luar untuk memindahkan partikel bermuatan yang berada di sekitar medan listrik. Jadi : dlEqU B 0 .−= ∫ r q q0 F dl E B ∫−= B A AB dlEqW .0 r r qq U dr r q qU dlEqU B A r r A 0 0 2 0 0 0 4 1 4 1 . πε πε = −= −= ∫ ∫ Energi potensial listrik pada muatan q0 yang bergerak di suatu medan listrik yang dihasilkan oleh q qA
  7. 7. Misalkan q0 bergerak disuatu medan listrik akibat beberapa muatan titik q1,q2,q3 …. Dengan jarak r1,r2,r3... Dari q0. Medan listrik total adalah jumlah vektor dari medan-medan yang ditimbulkan oleh muatan-muatan individu, dan kerja total yang dilakukan q0 adalah jumlah kontribusi dari muatan-muatan individu itu. Energi Potensial Listrik dengan beberapa muatan titik individu itu. ∑=      ++= i i i r qq r q r q r qq U 0 0 3 3 2 2 1 1 0 0 4 .... 4 πεπε
  8. 8. Selisih potensial listrik diantara dua titik A dan B tersebut didefinisikan seabagai : ∫∫ −=−= ===− B A B A AB AB dlEdlEV q U q W VVV θcos 00 r Jadi :q q0 F dl E B Potensial (V) adalah : Energi potensial tiap satuan muatan AA Jadi :       −=−= = ∫ AB r r rr q r drq V drdl B A 11 44 0 2 0 πεπε qA
  9. 9. Dengan memilih kedudukan A pada posisi tak hingga, maka perbedaan potensial listrik dapat dinyatakan : r q V 04 1 πε = Potensial akibat sekumpulan muatan titik dirumuskan :  qqq1 q q0 F dl E B A ∑=       ++= i i i r q V r q r q r q V 0 3 3 2 2 1 1 0 4 1 ... 4 1 πε πε VqU 0=Jadi hubungan Energi potensial dan potensial listrik adalah : r qq U 0 04 1 πε =
  10. 10. KAPASITANSI DAN DIELEKTRIK KAPSITOR Sebuah kapasitor disusun oleh dua buah konduktor yang bermuatan +Q dan –Q yang dipisahkan oleh sebuah isolator (atau ruang hampa). + + + + - - - - 1 21 2 Secara umum kapasitor berfungsi untuk menyimpan energi potensial listrik dan muatan listrik. Pada pemakaiannya, setiap konduktor pada mulanya mempunyai muatan netto nol, dan elektron dipindahkan dari satu konduktor ke konduktor yang lain; hal ini dinamakan charging kapasitor. Simbol dalam diagram rangkaian : Atau
  11. 11. KAPASITANSI Kapasitansi adalah rasio jumlah muatan Q terhadap selisih potensial antara kedua konduktor. QCVab =. + + + + - - - - a b potensial antara kedua konduktor. abV Q C = Satuan C : Farad (F) 1 F= satu coloumb per Volt Kapasitansi menunjukan ukuran kemampuan sebuah kapasitor untuk menyimpan energi.
  12. 12. KAPASITANSI KAPASITOR DALAM RUANG HAMPA KAPASITOR KEPING SEJAJAR + + + + - - - - a b Persamaan umum kapasitansi : abV Q C = d Q ldEV b a ab σ = ∫ rrBerdasarkan persamaan- persamaan yang sudah kita peroleh pada bagian sebelumnya, maka kita a b d A Q V A Q EEdV ab ab 0 00 ---- ε εε σ = ==>= d A C A Qd Q C V Q C ab 0 0 ε ε =>−−= = sebelumnya, maka kita dapat merumuskan besarnya kapasitansi kapasitor keping sejajar pada ruang hampa sebagaimana rumusan di samping…. F/m10x8,85 12 0 − =ε
  13. 13. Kapasitor Bola Dua kulit konduksi konsentris berbentuk bola dipisahkan oleh ruang hampa; kulit yang sebelah dalam mempunyai muatan +Q dengan jari-jari luar ra, dan kulit yang sebelah luar bermuatan –Q dengan jari-jari dalam rb. Cari kapasitansi dari kapasitor bola tersebut !! ra rb +Q Va Vb −= −= ba baab r Q r Q VVV 00 44 πεπε Langkah pertama untuk mencari kapasitansi adalah menentukan beda potensial diantara dua plat tersebut… -Q       − =       −= ba ab ab ba rr rrQ V rr Q 0 0 4 11 4 πε πε diantara dua plat tersebut… Setelah beda potensial Vab kita ketahui, maka langkah berikutnya kita masukan pada persamaan umum kapasitansi… ab ba ab rr rr V Q C − == 04πε
  14. 14. Kapasitor Silinder L Sebuah konduktor silinder panjang mempunyai jari-jari ra dan kerapatan muatan linier +λ. Silinder tersebut dikelilingi oleh sebuah kulit konduksi silinder sesumbu dengan jari-jari rb dan kerapatan muatan linier –λ. Hitung kapasitansi per satuan panjang untuk kapasitor ini ! L Q =λ ra rb a b ab b a b a r b a ab baab r r πε λ V dr r drEldEV r EVVV ln 2 1 2 2 Ingat-- 0 0 0 = === =>−= ∫∫∫ πε λ πε λ rr Kita masukan hasil tersebut kepada persamaan umum kapasitansi       =       === a b a b a bab r rL C r r L r r L V Q C ln 2 :panjangsatuanperiKapasitans ln 2 ln 2 0 0 0 πε πε πε λ λ
  15. 15. KAPASITOR DALAM SAMBUNGAN SERI DAN PARALEL Kapasitor Sambungan Seri 21 21 11 11 CCQ V CC QVVVV cbacab +=       +=+== a b c + + + + - - - - Vab Vac Vcb C1 C2 21 CCQ 21 111 :Sehingga 1 atau CCC Q V CV Q C ek ek ek += == b .... 1111 321 CCCC ek ++= Jadi apabila kapasitor disambungkan secara seri, maka akan menghasilkan nilai kapasitansi ekuivalen yang besarnya dapat dirumuskan sbb :
  16. 16. Kapasitor Sambungan Paralel ab VCCQ QQQ VCQVCQ VV += += == = 21 21 2211 )( dan Jadi apabila kapasitor disambungkan secara a b + + + + - - - - Vab C1 C2 Q2Q1 ekCCC V Q =+= 21 disambungkan secara paralel, maka akan menghasilkan nilai kapasitansi ekuivalen yang besarnya dapat dirumuskan sbb : .....321 CCCCek ++=
  17. 17. BAHAN DIELEKTRIK Untuk menaikan nilai kapasitansi sebuah kapasitor, maka dapat dilakukan dengan cara menempatkan suatu matrial non-konduksi diantara dua plat pada kapasitor. Bahan tersebut dinamakan sebagai bahan dielektrik. Masing-masing bahan dielektrik akan memiliki konstanta dielektrik K. Hal ini akan menyebabkan kenaikan nilai kapasitansi sebesar :Hal ini akan menyebabkan kenaikan nilai kapasitansi sebesar : d A d A KKCC εε === 00 Dalam hal ini : C: Kapasitansi setelah diberi bahan dielektrik C0: Kapasitansi semula K : Tetapan dielektrik suatu bahan Є = KЄ 0

×