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.

Modul 1 muatan dan medan listrik

15,035 views

Published on

Modul 1 muatan dan medan listrik

  1. 1. Modul 1Muatan dan Medan Listrik Chotimah Modul 1 Muatan dan medan listrik 1
  2. 2. Muatan Listrik Dari sudut pandang kelistrikan,setiap benda mempunyai muatan listrik. Diketahui di alam terdapat dua jenis muatan listrik: yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negatif. Lebih ringkas disebut muatan positif dan muatan negatif. Dari hasil percobaan Franklin, muatan listrik selalu tetap, namun dapat terjadi pemindahan muatan listrik dari satu benda ke benda lain. Modul 1 Muatan dan medan listrik 2
  3. 3.  Hukum Kekekalan Muatan listrik : jumlah muatan total yang dihasilkan pada setiap proses adalah nol Dari hasil pengamatan, muatan listrik sejenis akan tolak-menolak dan muatan yang tidak sejenis saling tarik menarik. Modul 1 Muatan dan medan listrik 3
  4. 4. Listrik statis adalah bendadengan muatan listrik yang diam(lihat gambar petir).Listrik dinamis adalahbenda dengan muatan listrikyang bergerak ( contoh : aruslistrik). Modul 1 Muatan dan medan listrik 4
  5. 5. 5Modul 1 Muatan dan medan listrik
  6. 6. Modul 1 Muatan dan medan listrik 6
  7. 7. KilatModul 1 Muatan dan medan listrik 7
  8. 8. Modul 1 Muatan dan medan listrik 8
  9. 9. Muatan listrik pada atom• Gejala kelistrikan dimulai dari dalam atom.• Atom mempunyai inti bermuatan positif yang berat dikelilingi oleh satu atau lebih elektron yan bermuatan negatif.• Inti terdiri dari proton yang bermuatan + dan netron yang tidak bermuatan.• Besar muatan pada proton dan muatan elektron sama besar tetapi berlawanan. 9 Modul 1 Muatan dan medan listrik
  10. 10. Interaksi antar muatan listrik Modul 1 Muatan dan medan listrik 10
  11. 11. Modul 1 Muatan dan medan listrik 11
  12. 12. Bagaimana cara memberi muatan ?Benda yang semula netral dapat bermuatanlistrik yaitu dengan cara menggosokdengan benda-benda tertentu. Cara memperoleh muatan dengan Modul 1 Muatan dan medan listrik 12
  13. 13. metode konduksi.terjadi kontak secara langsung dari kedua benda( benda yang bermuatan dan benda yang tidakbermuatan) sehingga 1sejumlah listrik Modul Muatan dan medan elektron mengalir 13
  14. 14. Proses Induksi bola logam dengan batang bermuatan Muatan – menjauh dari Muatan – mengalirBola logam netral batang bermuatan – ke bumi (ground)Bola logam terinduksi bermuatan Bola logam terinduksi bermuatan+ distribusi muatan tidak merata + distribusi muatan merata Modul 1 Muatan dan medan listrik 14
  15. 15. Modul 1 Muatan dan medan listrik 15
  16. 16. Benda bermuatanmenginduksi distribusi Sisir bermuatan menarikmuatan pd permukaan potongan kertas isolator Modul 1 Muatan dan medan listrik 16
  17. 17. Bola logam netraldiinduksi olehmuatan negatifinduksi adalahperistiwa pemi-sahan muatan +dan – suatu bendakarena pengaruhbenda bermuatan Modul 1 Muatan dan medan listrik 17
  18. 18. Dua bola logamnetral bersen-tuhan diinduksioleh bendabermuatannegatif. Modul 1 Muatan dan medan listrik 18
  19. 19. Elektroskopdiinduksi olehbendabermuatannegatif. Modul 1 Muatan dan medan listrik 19
  20. 20. Sentuhan padaelektroskopmenjadikannyanetral Modul 1 Muatan dan medan listrik 20
  21. 21. Modul 1 Muatan dan medan listrik 21
  22. 22. Hukum Coulomb• Gaya Listrik Benda-benda bermuatan berinteraksi satu sama lain dengan interaksi gaya pada suatu jarak. Jadi besar gaya interaksinya tergantung pada jarak masing-masing benda. Jika jarak semakin jauh tentu interaksinya semakin kecil. Modul 1 Muatan dan medan listrik 22
  23. 23. Gaya antar partikel bermuatan dinyatakan dalam Hukum CoulombArah gaya selalu sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan 23 Modul 1 Muatan dan medan listrik
  24. 24. • Untuk benda bermuatan listrik umumnya FC >> FG (FG : gaya gravitasi )• FG sangat <<, karena massa muatan listrik ini sangat kecil. Modul 1 Muatan dan medan listrik 24
  25. 25. Medan ListrikGaya listrik seperti halnya gaya gravitasibekerja pada jarak tertentu ketika keduabenda tidak saling bersentuhan.Untuk membantu memahami konsep inidikembangkan oleh Michael Faraday ideadanya medan listrik. Modul 1 Muatan dan medan listrik 25
  26. 26. Gaya gravitasi dan gaya listrik menyebabkan planetmaupun elektron beredar mengelilingi bumi dan intiatom Interaksi dengan medan gravitasi danmedan listrik Modul 1 Muatan dan medan listrik 26
  27. 27. Garis-garismedan listrik disekitar partikelbermuatan Modul 1 Muatan dan medan listrik 27
  28. 28. Garis-garis medan listrik muatan tak sejenis Garis-garis medan listrik muatan sejenisModul 1 Muatan dan medan listrik 28
  29. 29. Modul 1 Muatan dan medan listrik 29
  30. 30. Medan listrik keluardari setiap muatan +dan menyebar keseluruh ruang.Muatan kedua di letakkan di dekat muatanpertama, ia akan merasakan gaya yangdisebabkan oleh adanya medan listrikditempat ia berada. Medan listrik pada titiktersebut berinteraksi dengan muatan keduauntuk menghasilkan gaya. Modul 1 Muatan dan medan listrik 30
  31. 31. Besarnya medan listrik disuatu titikdidefinisikan sebagai besarnya gaya (F) yangdiberikan pada muatan uji positif kecil padatitik tersebut dibagi besar muatan uji (q) Modul 1 Muatan dan medan listrik 31
  32. 32. Medan listrik oleh muatan titikBesar dan arah medan listrik disekitarmuatan titik (+) sebesar Q pada jarak rditunjukkan Modul 1 Muatan dan medan listrik 32
  33. 33. Hukum GaussJumlah total fluks listrik diluar permukaantertutup sama dengan muatan yangdilingkupinya dibagi permitivitas. Modul 1 Muatan dan medan listrik 33
  34. 34. Fluks listrik yang menembus luasandidefinisikan sebagai medan listrik dikalikandengan luas permukaan yang diproyeksikanpada bidang yang tegak lurus denganmedan.Hukum Gauss adalah hukum yang umumditerapkan pada permukaan tertutup. Modul 1 Muatan dan medan listrik 34
  35. 35. Medan listrik pada bola penghantarMedan listrik dari suatu bola penghantardengan muatan Q dapat ditentukan denganmenggunakan Hukum Gauss.Digambarkan permukaan Gauss dalam bentukbola dengan jari-jari r > R, medan listrik pada disetiap titik pada permukaan besarnya sama.Fluks listrik menyatakan besarnya medan listrkdikalikan luas permukaan bola. Modul 1 Muatan dan medan listrik 35
  36. 36. Untuk r > R, bolapenghantardianggap muatantitik Modul 1 Muatan dan medan listrik 36
  37. 37. Mencari medan listrik dalam bola bermuatan Modul 1 Muatan dan medan listrik 37
  38. 38. Medan listrik pada bola muatan uniform Dengan hukum Gaus diperolehPada r ≥ R , dianggap muatan titikPada r < R permukaan Gauss mencakup q<< Qtotal,maka Edalam < Eluar. Modul 1 Muatan dan medan listrik 38
  39. 39. Aplikasi Hukum Gauss Modul 1 Muatan dan medan listrik 39
  40. 40. Arah medan listrik pada berbagai geometri Modul 1 Muatan dan medan listrik 40
  41. 41. Medan listrik di dekat 2 muatan listrikE di suatu titik didekat 2 benda bermuatan besardan arahnya sesuai dengan jumlahan vektor Eyang ditimbulkan oleh masing-masing muatan Modul 1 Muatan dan medan listrik 41
  42. 42. Medan listrik diuraikan berdasarkan komponensumbu x dan y (dalam 2D) Modul 1 Muatan dan medan listrik 42
  43. 43. Besarnya E oleh 2buah muatan tersebutdijumlahkan secaravektorBesarnya Edenyatakan denganresultan EX dan EYArah medan totaldinyatakan dalam θ Modul 1 Muatan dan medan listrik 43
  44. 44. Contoh• Hitung besar dan arah medan listrik pada titik P terletak 30 cm di sebelah kanan muatan titik Q = - 3 x 10-6 C ? E P Q R = 30 cm Modul 1 Muatan dan medan listrik 44
  45. 45. • Dua muatan titik dipisahkan oleh jarak 10 cm. Yang satu memiliki muatan -25 µC dan yang lainnya + 50 µC. a) Bagaimana arah dan besar medan lisik pada titik P yang terletak diantara keduanya yaitu 2 cm dari muatan negatif? b) Jika sebuah elektron diletakkan dalam keadaan diam pada P, berapa percepatannya ( arah dan besar) pada saat awal? Modul 1 Muatan dan medan listrik 45
  46. 46. Dipol ListrikDua muatan listrik yang sama besar (q)berlainan tanda yang terpisah sejauh ddikenal dengan dipol listrik (p) Modul 1 Muatan dan medan listrik 46
  47. 47. Medan listrik disekitardipol listrik (p) Garis-garis medan listrik Modul 1 Muatan dan medan listrik 47
  48. 48. Gerak partikel bermuatan q dalam medan listrik E Partikel bermuatan q , massa m dalam medan listrik E. Gaya listrik pada muatan besarnya F = qE = ma Jika tidak ada gaya lain yang bekerja , gaya tersebut membuat benda bergerak sesuai Hukum Newton II a = qE / m Modul 1 Muatan dan medan listrik 48
  49. 49. Pembelokan gerak partikel dalam medanlistrik Modul 1 Muatan dan medan listrik 49
  50. 50. Tabung sinar Katoda Modul 1 Muatan dan medan listrik 50
  51. 51. Modul 1 Muatan dan medan listrik 51
  52. 52. Medan listrik pada jarak r disekitar kawatpanjang tak hingga bermuatan positifdengan jumlah muatan persatuan panjang λ Modul 1 Muatan dan medan listrik 52
  53. 53. E1 dan E3 = 0 (dalam konduktorModul 1 Muatan dan medan listrik 53
  54. 54. 54Modul 1 Muatan dan medan listrik

×