Fisika Dasar II - EL

download Fisika Dasar II - EL

of 128

Transcript of Fisika Dasar II - EL

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    1/128

    FISIKA DASAR II

    Wahyu Widanarto

    e-mail : [email protected]

    Program Studi Elektronika, Fakultas Sains dan Teknik Unsoed

    Jl. dr. Soeparno No. 61 Purwokerto

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    2/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 2

    Materi Kuliah

    1. Listrik : Muatan listrik, hukum Coulomb, medan listrik,kondensator, hukum Gauss, fluks listrik, potensial, kapasitor,dielektrik, dipol, arus listrik dan hambatannya, memuati danmelucuti kapasitor.

    2. Kemagnetan : Gaya dalam medan magnet, medan magnetic,tesla, Gauss, qvxB, siklotron, spektograf massa, gaya

    kemagnetan dan arus listrik, momen dipol.3. Medan magnetik karena pengaruh arus listrik : Biot dan

    Savart, definisi ampere, hukum integral-garis ampere, fluksmagnetik.

    4. Induksi elektromagnetik : induktans, arus bolak-balik dan

    dayanya, untai RLC sederhana.

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    3/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Muatan Listrik

    3

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    4/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Muatan Listrik dalam Atom

    Berdasarkan Model Atom Bohr : elektron-elektron bermuatannegatif mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentumengelilingi inti atom yang bermuatan positif.

    Pada keadaan normal, muatan positif dan negatif dalamatom adalah sama. Pada keadaan ini atom merupakan atomneutral.

    Atom yang kehilangan satu atau lebih elektron dan atomyang kelebihan elektron disebut dengan ion negatif ataupositif.

    4

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    5/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Charging object dengan induction

    Klasifikasi material berdasarkan kemampuan elektron bergerakdalam material

    Electrical conductors are materials in which some of theelectrons are free electrons that are not bound to atoms andcan move relatively freely through the material.

    Electrical insulators are materials in which all electrons arebound to atoms and cannot move freely through thematerial.

    Semiconductor

    5

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    6/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Charging object dengan induction

    6

    (a) A neutral metallic sphere, with equal numbers of positive and negative charges.

    (b) The electrons on the neutral sphere are redistributed when a charged rubber rod is

    placed near the sphere.

    (c) When the sphere is grounded, some of its electrons leave through the ground wire.

    (d) When the ground connection is removed, the sphere has excess positive charge that is

    nonuniformly distributed.

    (e) When the rod is removed, the remaining electrons redistribute uniformly and there is a

    net uniform distribution of positive charge on the sphere.

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    7/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Hukum Coulomb

    Charles Coulomb (17361806) measured the magnitudes of the electric forces between

    charged objects using the torsion balance.

    7

    From Coulombs experiments, we can generalize thefollowing properties of the electric force between twostationary charged particles.The electric force is inversely proportional to the square of the separation

    r between the particles and directed along the line

    joining them; is proportional to the product of the charges q1 and q2

    on the two particles; is attractive if the charges are of opposite sign and

    repulsive if the charges have the same sign; is a conservative force.

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    8/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Bentuk Vektor dari Hukum Coulomb

    The law expressed in vector form for the electric force exerted by a charge q1 on asecond charge q2, written F12, is

    8

    if four charges are present, then the resultant force exerted by particles 2, 3, and 4on particle 1 is

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    9/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    9

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    10/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    Consider three point charges located at the corners of a right triangle,

    where q1 = q3 = 5.0 C, q2 =-2.0 C, and a = 0.10 m.

    Find the resultant force exerted on q3

    .

    10

    Vektor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    11/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Medan Listrik (E)

    A small positive test charge q0 placed near an objectcarrying a much larger positivecharge Q experiences an electricfield E directed as shown.

    11

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    12/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Medan Listrik

    (a) For a small enough test charge q0, the charge distribution on thesphere is undisturbed.

    (b) When the test charge q0, is greater, the charge distribution on the

    sphere is disturbed as the result of the proximity ofq0 .

    12

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    13/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Bentuk vektor medan listrik (E)

    13

    Medan listrik yang diakibatkan oleh muatan listrik yang terbatas :

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    14/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 14

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    15/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Medan Listrik dari Distribusi Muatan Kontinyu

    The electric field at P due to a continuous charge distribution is the vector sumof the fields E due to all the elements q of the charge distribution.

    15

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    16/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Rapat Muatan

    16

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    17/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    A rod of length l has a uniform positive charge per unit length and a total charge Q.Calculate the electric field ata point P that is located along the long axis of the rod and adistance a from one end.

    17

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    18/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    A ring of radius a carries a uniformly distributed positive total charge Q. Calculate theelectric field due to the ring ata point P lying a distance x from its center along thecentralaxis perpendicular to the plane of the ring

    18

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    19/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Garis-garis Medan Listrik

    19

    Electric field lines penetrating two surfaces. Themagnitude of the field is greater on surface A than onsurface B.

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    20/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Penggambaran Medan Listrik

    The lines must begin on a positive charge and terminate on a negative charge. In thecase of an excess of one type of charge, some lines will begin or end infinitely faraway.

    The number of lines drawn leaving a positive charge or approaching a negativecharge is proportional to the magnitude of the charge.

    No two field lines can cross.

    20

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    21/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Garis-garis Medan Listrik

    21

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    22/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Gerak partikel bermuatan dalam medan listrik

    When a particle of charge q and mass m is placed in an electric field E, theelectric force exerted on the charge is qE. If this is the only force exerted onthe particle, it must be the net force and causes the particle to accelerateaccording to Newtons second law. Thus,

    22

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    23/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    A positive point charge q of mass m is released from rest in a uniform electricfield Edirected along thexaxis, as shown in Figure. Describe its motion.

    23

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    24/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    An electron enters the region of a uniform electric field as shown in Figure, with

    vi= 3.00 x 106 m/s and E = 200 N/C. The horizontal length of the plates is l= 0.100 m.

    a. Find the acceleration of the electron while it is in the electric field.

    b. If the electron enters the field at time t=0, find the time at which it leaves the field.

    c. If the vertical position of the electron as it enters the field is yi=0, what is its verticalposition when it leaves the field?

    24

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    25/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 25

    Fluk Medan Listrik

    Anggap medan listrik adalah uniform dalam besardan arah.

    Garis-garis medan menembus permukaan luasan Asecara tegak lurus seperti terlihat dalam gambar.

    Jumlah garis-garis per satuan luas adalahproporsional terhadap besarnya medan listrik

    Jumlah total garis-garis medan yang menembuspermukaan sebanding dengan perkalian E dan A Perkalian tersebut dinamakan fluk medan listrik Dimensi fluk medan listrik N.m2/C

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    26/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 26

    Fluk Medan Listrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    27/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 27

    Fluk Medan Listrik

    Sebuah element kecil dari luasan permukaan Ai

    . Medan listrik membentuk sebuah sudut dengan vektor

    luasan yang didefinisikan sebagai nomal dari elemenpermukaan.

    Fluk dapat dihitung :

    dot product of two vectors

    Fl k M d Li ik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    28/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 28

    Fluk Medan Listrik

    Label 1: garis medan listrik menembus luasan permukaan dari dalam ke luar dan 90, Fluk negatif. Fluk total yang menembus luasan permukaan sebanding dengan jumlah total garis

    yeng meninggalkan luasan permukaan.

    Fluk medan listrik untuk luasan tertutup:

    H k G

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    29/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 29

    Hukum Gauss

    Fluk total yang menembus permukaan Gauss

    atau

    where q in represents the net charge inside the surface and E represents the electricfield at any point on the surface.

    H k G

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    30/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Hukum Gauss

    30

    the net flux through any closed surface surrounding a point charge q is given byq/0 and is independent of the shape of that surface. the net electric flux through a closed surface that surrounds no charge is zero. the electric field due to many charges is the vector sum of the electric fields

    produced by the individual charges.

    Contoh

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    31/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    Hitung medan listrik yang disebabkan oleh muatan titik yang terisolasi

    31

    Sebuah bola pejal dengan jejari a mempunyai rapat muatan volume dan membawamuatan positif total Q

    Contoh

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    32/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Contoh

    32

    Beda Potensial dan Potensial Listrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    33/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Beda Potensial dan Potensial Listrik

    33

    Dividing the potential energy by the test charge gives a physical quantity that dependsonly on the source charge distribution. The potential energy per unit charge U/q0 isindependent of the value ofq0 and has a value at every point in an electric field. Thisquantity U/q0 is called the electric potential(or simply the potential) V. Thus, theelectric potential at any point in an electric field is

    Beda Potensial

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    34/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Beda Potensial

    if the test charge is moved between two positionsA and B in an

    electric field, the chargefield system experiences a change inpotentialenergy. The potential difference V = VB - VAbetween two points A and B in an electric field is defined as thechange in potential energy of the system when a test charge ismoved between the points divided by the test charge q0:

    34

    Energi Potensial Listrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    35/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Energi Potensial Listrik

    35

    A system consisting of a negative charge and an electric field gains electric potentialenergy when the charge moves in the direction of the field.

    Equipotential Surface

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    36/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Equipotential Surface

    A uniform electric field directed along the positivex axis. Point B is at alower electricpotential than pointA. Points B and C are at the same electric

    potential.

    36

    Potensial Listrik Akibat Muatan Titik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    37/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Potensial Listrik Akibat Muatan Titik

    the electric potential at a point located a distancer from the charge

    At any point in space, the electric field dueto the point charge is

    37

    Energi Potensial Akibat Muatan Titik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    38/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Energi Potensial Akibat Muatan Titik

    (a) If two point charges are separated by a distance r12, the

    potential energy ofthe pair of charges is given by

    38

    (b) If charge q1 is removed, a potential exists at point Pdue to charge q2.

    Soal Latihan

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    39/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 39

    Potensial Listrik Akibat Distribusi Muatan Kontinyu

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    40/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    y

    the electric potential is taken to be zero when pointP is infinitely far from the charge distribution

    40

    Soal Latihan

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    41/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 41

    Kapasitasi dan Dielektrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    42/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 42

    Kapasitansi

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    43/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    The capacitance C of a capacitor is defined as the ratio of the magnitude of thecharge on either conductor to the magnitude of the potential difference betweenthe conductors:

    43

    Kapasitansi Plat Sejajar

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    44/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    the capacitance of a parallel-plate capacitor is proportional to the area of its platesand inversely proportional to the plate separation

    44

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    45/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II

    Soal Latihan

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    46/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    A solid cylindrical conductor of radius a and charge Q is coaxial with a cylindrical shell of

    negligible thickness, radius b > a, and charge -Q. Find the capacitance of this cylindricalcapacitor if its length is l.

    46

    Rangkaian Pararel Kapasitor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    47/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 47

    Rangkaian Seri Kapasitor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    48/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 48

    Kapasitor dengan Dielektrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    49/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    A dielectric is a nonconducting material, such as rubber, glass, or waxed paper. When

    a dielectric is inserted between the plates of a capacitor, the capacitance increases. If

    the dielectric completely fills the space between the plates, the capacitance increases

    by a dimensionless factor 1, which is called the dielectric constant of the material.The dielectric constant varies from one material to another.

    49

    Kapasitor dengan Dielektrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    50/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 50

    Penggambaran Atomik dari Dielektrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    51/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 51

    Contoh

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    52/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 52

    Arus listrik dan Hambatannya

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    53/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 53

    Tegangan, Arus dan Hambatan

    Tegangan merupakan energi potensial dari sebuah sumber listrik yang tersimpan

    dalam bentuk muatan listrik. Tegangan dapat dianggap sebagai gaya mendorongelektron melalui sebuah konduktor. Beda dalam tegangan pada dua ujung simpulpada rangkaian disebut dengan beda potensial.

    A constant voltage source is called a DC Voltage with a voltage that variesperiodically with time is called an AC voltage

    Arus Listrik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    54/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Arus

    Merupakan aliran muatan listrik persatuan waktu. electrons flow from the negative (-ve)terminal to the positive (+ve) terminal of the supply.

    54

    Hambatan

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    55/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    A uniform conductor of length l and cross-sectional areaA. A potentialdifferenceV =Vb - Va maintained across the conductor sets up an electric field E, and this fieldproduces a current I that is proportional to the potential difference.

    55

    the magnitude of the current density in the wireas

    BecauseJ = I/A

    Hubungan V, I dan R

    Th l ti hi b t V lt C t d R i t i DC l t i l i it

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    56/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 56

    The relationship between Voltage, Current and Resistance in any DC electrical circuit wasfirstly discovered by the German physicist Georg Ohm, (1787 - 1854). Georg Ohm foundthat, at a constant temperature, the electrical current flowing through a fixed linearresistance is directly proportional to the voltage applied across it, and also inversely

    proportional to the resistance. This relationship between the Voltage, Current andResistance forms the bases of Ohms Law and is shown below.

    Contoh

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    57/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 57

    Hukum Kirchoff I

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    58/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 58

    Hukum Kirchoff II

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    59/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 59

    Resistor/Hambatan dalam Rangkaian Seri dan Pararel

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    60/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 60

    Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..... Rn etc.

    Contoh

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    61/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 61

    Hitung hambatan ekuivalen dari rangkaian di bawah

    Rangkaian Dasar

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    62/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 62

    Circuit - a circuit is a closed loop conducting path in which an electrical current

    flows. Path - a line of connecting elements or sources with no elements or sources

    included more than once. Node - a node is a junction, connection or terminal within a circuit were two or

    more circuit elements are connected or joined together giving a connection pointbetween two or more branches. A node is indicated by a dot.

    Branch - a branch is a single or group of components such as resistors or asource which are connected between two nodes.

    Loop - a loop is a simple closed path in a circuit in which no circuit element ornode is encountered more than once. Mesh - a mesh is a single open loop that does not have a closed path. No

    components are inside a mesh. Components are connected in series if they carry the same current. Components are connected in parallel if the same voltage is across them.

    Rangkaian Dasar

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    63/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 63

    Hukum Kirchoff I dan II

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    64/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 64

    Contoh

    Tentukan arus yang mengalir pada R

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    65/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    Tentukan arus yang mengalir pada R3

    65

    Mesh Current Analysis / Loop Analysis

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    66/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 66

    Mesh Current Analysis

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    67/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    These equations can be solved quite quickly by using a single mesh impedance matrix Z.Each element ON the principal diagonal will be "positive" and is the total impedanceof each mesh. Where as, each element OFF the principal diagonal will either be"zero" or "negative" and represents the circuit element connecting all the appropriatemeshes. This then gives us a matrix of:

    67

    Mesh Current Analysis

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    68/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II

    1. Label all the internal loops with circulating currents. (I1, I2, ...IL etc)

    2. Write the [ L x 1 ] column matrix [ V ] giving the sum of all voltage sources ineach loop.

    3. Write the [ L x L ] matrix, [ R ] for all the resistances in the circuit as follows;

    R11

    = the total resistance in the first loop.

    Rnn = the total resistance in the Nth loop.

    RJK = the resistance which directly joins loop J to Loop K.

    4. Write the matrix or vector equation [V] = [R] x [I] where [I] is the list ofcurrents to be found.

    68

    Hukum Ohm untuk AC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    69/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 69

    Ilustrasi untuk kasus dimana reaktasi induktif lebih dominandibandingkan dg reaktasi kapasitif

    Hubungan Euler

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    70/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 70

    Fungsi trigonometri dapat dihubungkan dengan komplek eksponensial oleh Hubungan Euler

    Dari hubungan di atas fungsi trigonometri dapat diekspresikan dlm bentuk eksponensial komplek

    Kombinasi Pararel dari Impedansi

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    71/128

    W. Widanarto Fisika Dasar II 71

    Respon Induktor Untuk Rangk. AC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    72/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 72

    Respon Kapasitif Dlm Rangk. AC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    73/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 73

    Respon Resistor Dlm Rangk. AC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    74/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 74

    Diagram Phasor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    75/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 75

    Impedansi Komplek Untuk RL dan RC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    76/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 76

    Rangk. Serial RLC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    77/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 77

    Resonansi dalam rangkaian RLC seri

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    78/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 78

    Daya sebagai fungsi frekuensi untuk rangkaianRLC seri

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    79/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 79

    Arus dan daya pada keadaan resonansi

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    80/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 80

    Rangk. Pararel RLC

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    81/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 81

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    82/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 82

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    83/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 83

    Motor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    84/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 84

    Generator

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    85/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 85

    Generator dan Motor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    86/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 86

    Medan B dan Gaya FB Magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    87/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 87

    Hasil Eksperiment Partikel yang bergerak dalam medan magnet:

    Medan Magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    88/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar II 88

    Gaya Magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    89/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 89

    Satuan medan magnet

    Pergerakan Elektron Dalam Medan Magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    90/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 90

    Gaya Magnetik Pada Sebuah Kawat Konduktor

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    91/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 91

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    92/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 92

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    93/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 93

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    94/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 94

    Torka pd loop arus dalam medan magnet uniform

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    95/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 95

    a

    b

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    96/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 96

    IAxB

    A= ab merupakan luas loop

    Torka pada sebuah loop arus dalam medan magnetik uniform B

    Momen dipole magnetik loop arus IA (A.m2)

    Energi Potensial

    Torka momen magnetik dalam medan magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    97/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 97

    xB

    BU

    Energi potensial dari sistem dipol magnetik dalam medan megnetik tergantung pada orentasi dipol medanmegnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    98/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 98

    D`Arsonval Galvanometer

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    99/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 99

    An end view of a DArsonval galvanometer. When the turnsof wire making up the coil carry a current, the magneticfield created by the magnet exerts on the coil a torque thatturns it (along with its attached pointer) against the spring.Show that the angle of deflection of the pointer is directlyproportional to the current in the coil.

    Gerak partikel bermuatan dalam medan magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    100/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 100

    Kecepatan sudut

    Periode

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    101/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 101

    Spektrometer massa

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    102/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 102

    Untuk menentukan

    Rasio m/q

    Cyclotron

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    103/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 103

    Efek Hall

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    104/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 104

    Hukum Biot-Savart

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    105/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 105

    Medan Magnet Pada Kawat Berarus

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    106/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 106

    Aturan Tangan Kanan Untuk Menentukan Arah MedanMagnet

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    107/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 107

    Medan Magnet Pada Loop Arus

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    108/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 108

    Medan Magnet

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    109/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 109

    Gaya Magnetik Diantara 2 Konduktor Pararel

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    110/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 110

    Hukum Ampere

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    111/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 111

    Hukum Ampere

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    112/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 112

    Medan magnet yang dihasilkan kawat berarus

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    113/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 113

    Medan magnet yang dihasilkan toroid berarus

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    114/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 114

    Medan magnet yang dihasilkan lembaran arus

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    115/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 115

    Medan Magnet Sebuah Solenoid

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    116/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 116

    Fluk Magnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    117/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 117

    Hukum Gauss dalam Kemagnetan

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    118/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 118

    Kemagnetan dalam materi

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    119/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 119

    Induksi Elektromagnetik

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    120/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 120

    Eksperiment Faraday

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    121/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 121

    Hukum Faraday: Induksi

    Hukum Faraday

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    122/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 122

    Aplikasi Hukum Faraday

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    123/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 123

    Electromotive Force (emf)

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    124/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 124

    Induksi emf dalam sebuah konduktor bergerak

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    125/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 125

    Hukum Lenz

    Arus induksi dalam suatu loop akan muncul di dalam arah yang sedemikian rupa sehingga arah tersebutmenentang perubahan yang menghasilkannya

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    126/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 126

    Hukum Faraday

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    127/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 127

    Gelombang EM

  • 7/30/2019 Fisika Dasar II - EL

    128/128

    W. Widanarto Fisika Dasar IIW. Widanarto 128