LISTRIK STATISKELOMPOK 4

XII MIPA 2

KELOMPOK 4XII MIPA 2

AINUN WAFIYAH ASHARA. NURUL AZIZAH THASRI AINUN HARIS

ILHAM NUR E.N ISKANDAR

LISTRIK STATISMuat

an Listri

k

Gaya Listri

k

Medan

Listrik

Garis – garis

Medan Magnet

Energi

Potensial Listri

k

LISTRIK STATISPotensial

Listrik

Fluks Listri

k

Usaha Oleh Gaya luar

Kapasitor

Usaha Oleh Gaya listrik

Hukum

Gaus

Muatan ListrikMuatan Listrik terbagi atas 2 yaitu muatan proton (+) dan Elektron (-)

Benda bermuatan positip jika kekurangan electron Benda bermuatan negatip jika kelebihan electron Benda tidak bermuatan listrik (netral) jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron Satuan muatan listrik adalah coulomb ( C )

Muatan terkecil disebut muatan elementer (muatan sebuah electron) yang besarnya adalah

e = 1,6 x 10-19 coulombMuatan setiap benda selalu merupakan kelipatan bilangan bulat dari

muatan elementer

Contoh Soal !

+ -+ -+ - ++

+ -+ - - -

Q = Elemen (+)Q= 2e

Q= 2. 1,6 Q = 3,2

Q = Elemen (-)Q= -2e

Q= -2. 1,6 Q = -3,2

Note :Q= Kelipatan bulat dari muatan elementer (e)

Gaya Listrik( Gaya Coulomb)Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.

Jika benda A memiliki muatan q1 dan benda B memiliki muatan q2 dan benda A dan benda B berjarak r satu sama lain, gaya

listrik yang timbul di antara kedua muatan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut

Fc=k Keterangan

Keterangan :Fc = Gaya tolak menolak atau gaya tarikmenarik dalam satuan newton (N)Q1 = besar muatan pertama dalam satuan coloumbQ2 =besar muatan kedua dalam satuan coloumbR =jarak antara 2 benda bermuatan dalam satuan

meter(m)K =konstanta pembanding besarnya 9 x 109 Nm2/c2

F adalah gaya listrik atau gaya coulomb dalam satuan newton k adalah konstanta kesebandingan yang besarnya 9 x 109 Nm2/c2 muatan qdihitung dalam satuan coulomb (C)konstanta k juga dapat ditulis dalam bentuk

K = Dengan ε0 adalah permitivitas

ruang hampa yang besarnya 8,9 x 1012 c2/Nm2

Untuk Mencari ResultanPada Gaya Listrik

r

R

∅

Rumus

Untuk Mencari ArahPada Gaya Listrik

Rumus

∅

𝛼R

F23

F21

Tan

Keterangan :|R| = resulatan gaya

Medan ListrikMedan listrik adalah daerah di sekitar benda

bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik (gaya tarik atau gaya tolak).

𝐹→

q = ( muatan uji q bisa + atau - )

Medan Magnet (E)

Garis – Garis Medan Magnet

a ba). Jumlah Medan listrik dikutub utara sama dengan jumlah medan listrik dikutub

selatan b) Kutub-kutub senama akan saling tolak, misalnya kutub utara dengan utara atau

kutub selatan dengan selatan.

A

B

Dapat disimpulkan Ea > Eb ( Semakin kecil garis garis medan magnet maka semakin besar gaya

medan magnetnya )

Sumber

Rumus untuk menentukan Medan Magnet

𝐸→

= 𝐹→

𝑞

𝐸→

=𝑘 𝑄𝑟 2

Keterangan :E = Medan Magnet K = Konstanta (9 x 109 Nm2/c2)Q = muatan uji (coloumb )R = jarak (m)

Energi Potensial Listrik

E = Energi Potensial Listrik satuannya Joule

k = Konstanta = 9.109 N C-2 m2

R = jarak (m)Q + = muatan sumber, q’ = muatan uji (Coulomb)

Rumus

Jika titik Q, berada di jauh tak terhingga,sehingga r2= ˜ dan 1/r2=0 maka Energi Potensial Listrik dapat dirumuskan sebagai berikut: Energi Potensial

Listrik dari dua muatan Q dan q’ adalah :

Rumus

∆𝐸𝑀=𝑊

r1Q3

Q2

Q1

r3r2

Menghitung Total Energi Potensial

Eptotal = EP12 + EP23 + EP13

Rumus

Untuk menghitung lebih dari 2 muatan

Note : Ingat tanda + dan -, karena sangat memberikan pengaruh bagi hasil energi potensial totalnya

Potensial listrik ( disekitar muatan titik)

Potensial listrik adalah energi potensial per satuan muatan penguji , rumus potensial listrik sebagai berikut :

V = V =

V =k V = Potensial Listrik (Volt)k = Konstanta Listrik = 9.109 NC-2 m2Q = Muatan sumber (Coulomb)r = jarak dari muatan sampai titik P

Keterangan :

Jika terdiri atas beberapa muatan sumber, besarnya potensial listrik adalah jumlah aljabar biasa dari masing-masing potensial. Misalnya, kumpulan muatan sumber adalah q1, q2, dan q3,

maka potensial listrik pada titik P adalah:

Menghitung Total Potensial Listrik

Rumus Dengan r1 adalah jarak antara q1 ke P, r2 adalah jarak q2 ke P, dan r3 adalah jarak q3 ke P. Potensial listrik merupakan besaran skalar, sehingga dalam

memasukkan tanda positif atau negatif pada muatan harus dengan benar.

Usaha oleh Gaya Listrik

Usaha yang dilakukan gaya (Fw), untuk memindahkan muatan penguji +q’, dari titik P ke Titik Q adalah W =- Fw . S = -Fw.Δr=-F.(r2-r1)

W adalah besaran skalar, gaya F diberi tanda (-) negatif karena gaya Coulomb berlawanan arah dengan arah perpindahan

Fw=Fq = gaya Coulomb.W = -k.Q q’/r1 2 x (r2-r1) = – kQ.q’/r1.r2 (r2-r1)

W = -k Q.q'(1/r1 – 1/r2)= k Q.q'(1/r2-1/r1)W = k Q.q'(1/r2-1/r1) = Δ EP = EP2 – EP1

Jadi usaha yang dilakukan W= pertambahan energi Potensial.

W =

Usaha oleh Gaya Luar

FlistrikFluar

Wlistrik = - WluarWluar = q

RumusW listrik = -q

Fluks ListrikFluks Listrik didefinisikan sebagai perkalian medan listrik (E) dengan luasan yang dilaluinya(A) :

Φ = E A Rumus :

Φ = fluks listrik (N m2/C)E = medan listrikA = luasan (m2 )karena medan listrik ini berbanding lurus dengan jumlah garis gaya per luas satuan, maka fluks ini akan berbanding lurus dengan jumlah garis gaya medan yang melewati luasan tersebut.maka :

Keterangan :

Φ = E .n A = E A cos θ = En A

Hukum Gaus

Φ =

RumusΦ = E A cos

Note : = 8,9 x

KapasitorKapasitor keping sejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keeping konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

Bila luas masing-masing keping A maka :

Tegangan antara kedua keping :

Hubungan antara beda potensial dengan muatan

Kapasitor untuk ruang hampa adalah sebagai berikut

Bila di dalamnya di isi bahan lain yang mempunyai konstanta dielektrik K, maka kapasitasnya menjadi :

C = Kapasitas kapasitor (F) ε0 =Permitivitas vakum (8,85x10‐12 C2N‐1m2 ) A = Luaspenampangmasing‐masingkeping (m2)d = Jarak antar keping (m)

Keterangan :

Rumus Usaha untuk memindahkannya

W =

Hubungan kapasitor dengan susunan seri dan paralel

A. Rangkaian Seri

Rangkaian Pengganti

Cs Qs

V

Q = V C

Kapasitor yang dihubungkan seri akan mempunyai muatan yang sama.

B. Rangkaian Paralel

Kapasitor yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung-ujung kapasitor adalah sama, sebesar V.

Cs Vtotal

V

RangkaianPengganti

Rumus