Dokumen ini membahas tentang konsep listrik statis, termasuk interaksi elektrostatik, hukum Coulomb, medan listrik, fluks listrik, hukum Gauss, energi potensial listrik, dan potensial listrik. Berbagai contoh dan latihan diberikan untuk menerapkan pemahaman mengenai gaya tarik menarik dan tolakan antara muatan listrik serta perhitungan medan listrik dan potensi. Penjelasan juga mencakup gambaran grafik garis gaya listrik berdasarkan muatan positif dan negatif.

1. … LISTRIK STATIS …
2024/2025
Osama Ibnu Abdullah
Osa Pauliza, S.Si
ُِ
‫ِين‬
‫ع‬َ
‫ت‬ ْ
‫س‬َ
‫ن‬ َ
‫اك‬َّ
‫ي‬ِ‫إ‬َ
‫و‬ ُ
‫د‬ُ
‫ب‬ْ
‫ع‬َ
‫ن‬ َ
‫اك‬َّ
‫ي‬

2. …Listrik statik…
Osama Ibnu Abdullah
Interaksi
elektrostatik
i
Hukum coulomb
iI
Medan listrik
iII
Hukum gauss
iv
Energi potensial
listrik
v

3. Interaksi elektrostatik
Osa Pauliza
Atom :
1. Nukleus (inti atom)
Proton (muatan positif) dan neutron (netral)
2. Elektron (muatan negatif)
Benda (partikel) bermuatan positif : proton > elektron
Benda (partikel) bermuatan negatif : elektron > proton
Interaksi elektrostatik :
a. Gaya Tarik Menarik (partikel berbeda jenis)
b. Gaya Tolak menolak (partikel sejenis)

4. Hukum coulomb
Osama Ibnu Abdullah
“Gaya interaksi elektrostatik (gaya tarik/ tolak)
antara dua buah muatan listrik berbanding lurus
dengan hasil kali masing-masing muatan dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara
muatan-muatan tersebut”
+ +
r F21
q2
q1
F12
+ -
r
F21
q2
q1
F12

5. Hukum coulomb
Osama Ibnu Abdullah
2
2
1
21
12
r
q
q
k
F
F
F c 


Fc = gaya coulomb ( N )
q = muatan ( C )
r = jarak ( m )
k = ketetapan 9.109
Nm2
/C2

6. …Contoh…
Osa Pauliza
Exm :
Dua buah benda masing masing bermuatan listrik
20 µC dan 24 µC yang terpisah sejauh 12 cm bila
ketetapan coulomb 9.109
N m2
/C2
berapakah besar
gaya tolak menolak antara kedua muatan ?
Itung Sendiri !!!
F = 300 N ….

7. … latihan …
Osa Pauliza
1. Dua buah benda masing masing bermuatan listrik
3µC dan –2 µC yang terpisah sejauh 10 cm bila
ketetapan coulomb 9.109
N m2
/C2
Berapakah
besar gaya tarik antara kedua muatan ?
2. Tiga buah muatan masing-masing q1=1µC , q2=6 µC
dan q3=-3 µC ditempatkan pada satu garis lurus,
dimana jarak q1 dan q3 adalah 30 cm dan q2
ditengah-tengahnya. Tentukan besarnya gaya
coulomb yang dialami oleh muatan q1?

8. 1. Tiga buah benda masing-masing bermuatan
listrik q2=3µC dan q1=q3= –6 µC seperti pada
gambar. Berapakah besar gaya yang di alami
muatan q2?
2. Tiga buah muatan masing-masing q1=1µC,
q2=3 µC dan q3=-3 µC ditempatkan pada
sudut-sudut segitiga sama sisi dengan
sisinya 30 cm. Tentukan besarnya gaya
coulomb yang dialami oleh muatan q1?
..Ulanganzzz..

9. ..Medan Listrik..
Club Of Physic SMKN 1
“Daerah di sekitar benda bermuatan listrik
yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik
(elektrostatik) benda yang bermuatan listrik
tersebut.”
Benda bermuatan listrik q diletakkan didekat benda bermuatan
listrik Q, jika benda q mendapat gaya maka tempat dimana
benda uji berada adalah di dalam medan listrik benda bermuatan
Q
Q
q
F
+ +
r
Q q F
+ +
2r

10. Q
q
r
E
Benda bemuatan listrik Q (muatan sumber) didekatkan
benda uji bermuatan q berjarak r. Besar kuat medan
listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang
ditimbulkan benda bermuatan Q di bagi muatan uji (q).
q
r
Qq
k
E 2

q
F
E 
2
r
Q
k
E 
E = medan listrik ( N/C )
Q = muatan sumber ( C )
q = muatan uji ( C )
r = jarak dari benda ( m )
F = Gaya ( N )
Klik
Klik
Klik
Klik
Klik
..Medan Listrik..

11. ..Medan Listrik..
Club Of Physic SMKN 1
Medan listrik digambarkan sebagai garis -garis gaya listrik. Cara
menggambarkan garis-garis gaya dengan menggunakan muatan uji
positif.
Benda uji bermuatan listrik positif q diletakkan didekat benda
bermuatan listrik (muatan sumber) Q, maka benda uji akan
mendapatkan gaya listrik yang arahnya selanjutnya ditetapkan
sebagai arah medan listriknya.
Q
q
E
+ +
r
Q
q
E
- +
r

12. ..Medan Listrik..
Club Of Physic SMKN 1
Arah medan listrik untuk muatan positif dan negatif :
Arah garis gaya listrik muatan
positif meninggalkan muatan.
Arah garis gaya listrik muatan
negatif menuju muatan.

13. ..Medan Listrik..
Klik
Club Of Physic SMKN 1
Klik Klik
Klik
E
E
E
E

14. …Contoh…
Osa Pauliza
Exm :
Suatu titik berada 5 mm dari benda bermuatan
listrik 30 µC. Bila ketetapan coulomb 9.109
N m2
/C2
berapakah besar medan listrik pada titik tersebut ?
Itung Sendiri !!!
E = 1,08 x 1010
N/C….

15. ..Latihan..
1. Dua buah muatan listrik masing-masing q1=
1 µC dan q2= -3 µC terpisah sejauh 20 cm.
Tentukan :
a. Kuat medan listrik di pertengahan
b. Gaya yang dialami muatan q= 1,9.10 -19
C
jika terletak di tengah-tengah
2. Dua benda bermuatan listrik q1=16 µC
dan q2= -36 µC, bila jarak antara 2
muatan 4 cm, tentukan letak suatu
titik yang kuat medan listriknya nol?

16. ..Fluks Listrik..
“Banyaknya garis-garis gaya listrik (medan
listrik) yang menembus luas permukaan suatu
benda”

 cos
A
E

E = medan listrik ( N/C )
A = Luas Permukaan ( m2
)
θ = Sudut antara E dan n ( 0
)
Ø = Fluks Listrik ( Wb )
A
E

n

17. ..example..
Hitunglahlah fluks listrik pada suatu bidang
persegi panjang yang ukurannya 20 cm x15
cm, jika kuat medan listrik homogen sebesar
150 N/C dan arahnya :
a. sejajar bidang
b. membentuk sudut 370
terhadap bidang
c. tegak lurus bidang

18. ..Hukum Gauss..
“Jumlah garis gaya yang menembus suatu
permukaan tertutup (gauss) sebanding dengan
jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh
permukaan tertutup tersebut.”
o
q
A
E


 
 cos
+
E
q
Permukaan gauss
A = Luas Permukaan ( m2
)
θ = Sudut antara E dan n ( 0
)
Ø = Fluks Listrik ( Wb )
= permitivitas udara/ vakum
-12 2 -1 -2
0


19. ..E Pelat Sejajar..
σ = q / A =muatan per satuan
luas (C/m2
)
= permitivitas udara/ vakum
= 8,85.10-12
C2
N-1
m-2
o
o
o
E
E
E
E
E










 

2
2
)
(
)
(
Klik
E
0


20. ..example..
Dua pelat sejajar yang setiap pelatnya memiliki
panjang 5 cm dan lebar 2 cm diberi muatan
8,85 µC yang berlawanan jenis. Tentukanlah :
a. Rapat muatan listrik tiap pelat
b. Kuat medan listrik diantara kedua pelat

21. ..E bola konduktor..
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
r >R r <R
r =R
 daerah r < R (dalam bola)
karena q = 0, maka E = 0
 daerah r = R (permukaan bola)
muatan yang dilingkupi
adalah q, maka E = k q /R2
 daerah r > R (di luar bola)
Muatan yang dilingkupi
adalah q, maka E = k q / r2
Bola konduktor dengan
muatan q dan jari-jari R

22. ..example..
Sebuah bola konduktor berongga diberi muatan
sebesar 200 µC. Apabila jari-jari bola tersebut
6 cm, tentukanlah kuat medan listrik pada :
a. Titik yang berjarak 3 cm dari pusat bola
b. Titik yang berjarak 6 cm dari pusat bola
c. Titik yang berjarak 9 cm dari pusat bola

23. ..Energi Potensial Listrik..
“Energi yang dimiliki akibat posisinya dari suatu benda
yang memiliki muatan listrik “
Persamaan Energi Potensial Listrik di turunkan dari teorema
Usaha-Energi.
Q
q
+ +
r
r
q
Q
k
Ep 
Ep = Energi Potensial Listrik ( J )
Q = muatan Sumber( C )
q = muatan uji (C)
r = jarak ( m )
k = ketetapan 9.109
Nm2
/C2

24. ..Potensial Listrik..
“Energi Potensial Listrik per satuan muatan uji“
Persamaan Potensial Listrik di turunkan dari Energi Potensial
Listrik.
r
Q
k
V 

V = Potensial Listrik ( V)
Q = muatan Sumber( C )
r = jarak ( m )
k = ketetapan 9.109
Nm2
/C2
Q
+ r

25. ..Hubungan V dan E..
“Hubungan Potensial Listrik dan Medan Listrik pada
Konduktor Pelat (keping) Sejajar“
d
E
V 
V = Potensial Listrik ( V)
E = Medan Listrik (N/C )
d = jarak antara dua pelat ( m )
Klik
E
V
d

26. ..example..
1. Berapa energi potensial listrik sebuah
muatan 1 µC ketika berada 10-3
m dari
sebuah muatan 5 µC ???
2. Sebuah muatan q = 2 µC. Berapa potensial
listrik di titik P yang berjarak 10 cm dan di
titik Q yang berjarak 50 cm ???
3. Tentukan kuat medan listrik di antara dua
keping sejajar yang berjarak 4 cm satu
sama lain ketika di muati sumber tegangan
240 V ?

27. ..exercise..
1. Segitiga ABC siku-siku di A dengan AB = 4
cm dan AC = 3 cm. Jika qA=10-10
C dan qB=
-10-10
C, tentukanlah potensial listrik di
titik C oleh qA dan qB ?
2. Potensial listrik pada sebuah titik berjarak
r dari muatan Q adalah 300 V. Kuat
medan litrik pada titik tersebut adalah
800 N/C. Tentukan besar muatan Q ?