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.

Listrik Statis

Materi Listrik Statis

  • Login to see the comments

  • Be the first to like this

Listrik Statis

  1. 1. Novi Suci Purwandari Maghfira Febriana Fita Permata Sari
  2. 2. Listrik Statis  listrik yang tidak mengalir Penggaris plastik yang telah digosok-gosok pada rambut dapat menarik potongan kertas. Why???
  3. 3. Atom Zat Atom elektron Proton Neutron Inti atom
  4. 4. Muatan Listrik pada Benda Kaca  kain sutera Plastik  kain wol
  5. 5. Hukum Coulomb 2 21 r qq kF  F = gaya coulomb ( N ) q = muatan ( C ) r = jarak ( m ) k = konstanta 9.109 Nm2/C2
  6. 6. Garis Gaya Listrik Medan listrik digambarkan oleh garis - garis gaya listrik.
  7. 7. Medan Listrik  Benda yang bermuatan listrik yang dikelilingi sebuah daerah.  Menurut Faraday (1791- 867), suatu medan listrik keluar dari setiap muatan dan menyebar ke seluruh ruangan.
  8. 8.  Untuk memvisualisasikan medan listrik, dilakukan dengan menggambarkan serangkaian garis untuk menunjukkan arah medan listrik pada berbagai titik di ruang, yang disebut garis-garis gaya listrik
  9. 9.  secara matematis kuat medan listrik di semua titik pada ruang dirumuskan: Sehingga : medan listrik pada jarak r dari satu muatan titik Q adalah:
  10. 10. Energi Potensial Listrik
  11. 11.  besar usaha untuk memindahkan suatu muatan dari titik a ke titik b dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
  12. 12.  Jika muatan +q' semula pada jarak tak terhingga (∼), besar energi potensialnya adalah nol. Dengan demikian, apabila muatan +q' dipindahkan dari tempat yang jauh tak terhingga ke suatu titik b, besar usahanya adalah sebagai berikut: Sehingga :
  13. 13. Hukum Gauss Hukum Gaus menyatakan : “jumlah aljabar garis-garis gaya magnet (fluks) listrik yang menembus permukaan tertutup sebanding dengan jumlah aljabar muatan listrik di dalam permukaan tersebut”
  14. 14. Rumus matematisnya adalah :
  15. 15.  Fluks medan listrik yang disimbolkan ΦE, dapat dinyatakan oleh jumlah garis yang melalui suatu penampang tegak lurus.
  16. 16. Φ = E × A  Satuan untuk E adalah N/C, sehingga satuan untuk fluks listrik (dalam SI) adalah (N/C)(m2) yang dinamakan weber (Wb). 1 weber = 1 NC-1m2
  17. 17.  Untuk medan listrik menembus bidang tidak tegak lurus, Φ = EA’  Dengan A’ = A cos θ, sehingga: Φ = EA cos θ  Dengan θ adalah sudut antara arah E dan arah normal bidang n. Arah normal bidang adalah arah yang tegaklurus terhadap bidang
  18. 18.  Medan di Sebuah Titik.
  19. 19.  Rumus matematis :  karena k = 1/4πε0 maka persamaannya menjadi :
  20. 20. Medan Listrik pada Keping Sejajar
  21. 21.  medan listrik pada keping sejajar dapat dicari dan hasilnnya menjadi :
  22. 22. Beda Potensial Listrik  Potensial listrik yaitu energi potensial tiap satu satuan muatan positif. Potensial listrik termasuk besaran skalar, dan secara matematis dapat dirumuskan:
  23. 23.  Persamaan Ep yang telah dicari sebelumnya disubtitusikan ke persamaan V sehingga akan menjadi :  Nilai q sama sehingga dapat disederhanakan menjadi persamaan :
  24. 24. Potensial Listrik  Usaha untuk memindahkan satu satuan muatan positif dalam wilayah medan listrik suatu benda (dari r1 ke r2)didefinisikan sebagai beda potensial listrik antara kedua titik tersebut.
  25. 25. Beda potensial listrik : 12 12 11 r Q k r Q k r .Q k r .Q kV   Dalam istilah sehari-hari, beda potensial listrik biasa disebut dengan tegangan listrik. Potensial lsitrik tidak dapat diukur, sedangkan beda potensial listrik dapat diukur, yaitu dengan voltmeter.
  26. 26. Potensial Mutlak r Q k r Q k Q k r Q kVV      0 1.1. 2 2 Jika muatan uji mula-mula berada di jauh tak terhingga, maka potensial akhirnya disebut potensial mutlak. Jadi persamaan potensial mutlak adalah r Q kV Q r2
  27. 27. Potensial Listrik Total N N i itotal V...VV VV    21 1 Seperti halnya energi potensial listrik, potensial listrik juga merupakan besaran skalar. Jadi untuk lebih dari 1 sumber muatan, potensial totalnya dijumlah secara aljabar biasa. Q1 Q2 Q3 QN 1+
  28. 28. Kapasitor Kapasitor terdiri dari susunan konduktor yang dapat menyimpan muatan / medan / energi potensial listrik. Kapasitor merupakan salah satu komponen elektronika yang sering digunakan. Kapasitor digunakan di banyak peralatan listrik seperti radio, komputer, sistem pengapian mobil, dst. Daya simpan muatan dalam kapasitor dinyatakan dengan KAPASITANSI
  29. 29. Kapasitas suatu kapasitor (C) adalah perbandingan antara besar muatan Q dari salah satu penghantarnya dengan beda potensial V antara kedua penghantar itu. Keterangan : C : kapasitansi (Farad) Q : muatan yang tersimpan dalam kapsitor (C) V : beda potensial antara dua keping (V) V Q C 
  30. 30.  Keping dapat berupa lapisan-lapisan logam yang tipis, yang terpisah dan terisolasi satu sama lain. KAPASITOR KEPING SEJAJAR
  31. 31. Jadi untuk medan listrik total antara dua keping : A Q E 00   
  32. 32. Beda potensial antara a dan b : EddlEVV a b ba   . Dapat pula di hasilkan : d AV Q 0 
  33. 33. d A C V C V Q C d AV 0 0    
  34. 34. Dapat disimpulkan dari persamaan Bahwa kapasitas kapasitor keping sejajar: • Sebanding dengan luas keping (A) • Berbanding terbalik dengan jarak antar keping (d) • Sebanding dengan tetapan dielektrikum bahan di antara keping () d A C 0
  35. 35.  Kapasitor keping sejajar dapat diubah- ubah kapasitasnya dengan mudah, yaitu dengan mengubah jarak antar keping atau mengubah luas keping yang saling berpotongan
  36. 36. Rangkaian Kapasitor Seri Rangkaian kapasitor seri adalah rangkaian yang tidak bercabang. Pada rangkaian seri berlaku tegangan total sama dengan jumlah tegangan masing-masing kapasitor. C1,V1 C2,V2 C3, V3 + - + - + - A B C D Jadi berlaku: 321 VVV VVVV CDBCABAD  
  37. 37. Rangkaian Kapasitor Seri CDBCAB CDBCABAD VVV VVVV   C Q Vatau V Q C C1,V1 C2,V2 C3, V3 + - + - + - A B C D + A - D Cs,VAD Untuk rangkaian seri berlaku : Padahal untuk kapasitor berlaku hubungan antara Q, V dan C, sbb: Sehingga untuk VAD dapat ditulis menjadi: CD CD BC BC AB AB AD AD C Q C Q C Q C Q  Perhatikan bahwa kutub negatif (-) dari C1 bertemu dengan kutub positif (+) dari C2. Demikian juga kutub negatif (-) dari C2 bertemu dengan kutub positif (+) dari C3. Satu sama lain saling menetralkan.
  38. 38. Rangkaian Kapasitor Seri CDBCABAD total QQQQ QQQQ   321 C1,V1 C2,V2 C3, V3 + - + - + - A B C D + A - D Cs,VAD Muatan total yang tersimpan dalam susunan kapasitor Qtotal adalah sama pada semua kapasitor. Maka : 321 1111 1111 CCCC CCCC C Q C Q C Q C Q s CDBCABAD CD CD BC BC AB AB AD AD    Jadi kapasitas gabungannya menjadi makin kecil. Bisa dibayangkan bahwa kapasitas yang disusun seri, seumpama kapasitor yang jarak antar kepingnya dijauhkan ( d , diperbesar).
  39. 39. Rangkaian Kapasitor Paralel 321 QQQQgabungan  Kapasitor yang dirangkai paralel (bercabang) berlaku ketentuan tegangan tiap kapasitor sama dengan tegangan gabungan. Karena kaki-kaki tiap kapasitor terhubung ke titik yang sama. Ingat kembali tentang kapasitor bola yang digabung. C1,V1 C2,V2 C3, V3 + - + - + - A B + - Cp, VAB A B Berlaku: Padahal: CVQ Maka 321 321 332211 CCCC VCVCVCVC VCVCVCVC p ABABABABp gabgab   
  40. 40. Rangkaian Kapasitor Paralel C1,V1 C2,V2 C3, V3 + - + - + - A B + - Cp, VAB A B Jadi pada rangkaian kapasitor paralel, seolah-olah seperti mengganti kapasitor tersebut dengan luas permukaan keping yang diperbesar. Ingatlah, bahwa kapasitas kapasitor keping sejajar adalah : d A C 0
  41. 41. Analisis Kasus
  42. 42. TERIMA KASIH

×