Modul Listrik statis

38

Click here to load reader

description

Modul Listrik statis ini saya buat menggunakan MS Powerpoint dengan tujuan untuk mempermudah siswa dalam mempelajari Fisika materi Listrik statis. modul ini sama dengan modul-modul yang sebelumnya sudah saya buat dan upload yaitu dilengkapai dengan apersepsi, SK/KD materi, contoh soal dan latihan soal. hanya saja didalam modul ini sudah diberi tambahan-tambahan animasi dan link-link agar terlihat lebih interaktif. Modul ini bisa digunakan oleh siswa sekolah menengah pertama dan sekolah menengah atas. semoga modul ini bisa bermanfaat untuk kita semua....amiin

Transcript of Modul Listrik statis

  • 1. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN SKIP

2. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Fisika kelas XII Semester I 3. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN APERSEPSIAPERSEPSI Beberapa tahun yang lalu di pulau Lombok tiga orang petani yang sedang berada di sawahnya meninggal dengan badan penuh dengan luka bakar ketika petir menyambar mereka. Di kongo tahun 1999. semua pemain sepakbola yang bermain ketika hujan lebat meninggal dunia akibat terkena petir. Apa penyebab timbulnya petir? Bagaimana sikap dan tindakan kita bila terjadi petir? APERSEPSI 4. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Lalu Gede Sudarman, S.Pd. N I P. : 19860316 201001 1 009 Pangkat, Golongan : Penata Muda Tk. I , III/B Tempat, Tanggal Lahir : Lombok Timur, 16 Maret 1986 Alamat Rumah : Kp Pedaleman RT 01 / RW 01 Lendang Nangka Lombok Timur NTB (83661) No. Hp : 08179612300 E-Mail : [email protected] Facebook : Lalu Gede Sudarman Twitter : @lalugede Instansi Kerja : SMKN 1 Maluk Kec. Maluk KSB Alamat Kantor : Jl. Raya Benete-Maluk Kec. Maluk KSB PENYUSUNPENYUSUN PENYUSUN 5. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR 1. Membedakan konsep Listrik Statis dan Dinamis 2. Menjelaskan penerapan Listrik Statis dan Dinamis Menginterpretasikan Listrik Statis dan Dinamis SK/KD 6. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Kata listrik (electricity) berasal dari bahasa yunani, electron, yang berarti amber. Gejala listrik telah diselidiki sejak tahun 200 SM oleh Thales. Dia melakukan perco- baan dengan menggosok-gosokkan batu amber pada sepotong kain wol atau bulu halus dan diletakkan didekat benda ringan seperti bulu ayam. Ternyata bulu ayam tersebut akan terbang dan menempel pada batu amber. Sehingga, dapat dikatakan bahwa batu amber menjadi bermuatan listrik. MATERIMATERI 7. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Muatan listrik petama kali diperkenalkan Oleh fisikawan Benjamin Franklin (1706-1790). Dengan menggunakan botol leyden ia menerbangkan layang-layang ketika banyak terjadi kilat. Melalui tali layang-layang yang dilapisi logam ia berhasil mengalirkan muatan ke dalam botol tersebut. Muatan ListrikMuatan Listrik 8. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Muatan ListrikMuatan Listrik Muatan Listrik adalah pembawa sifat kelistrikan suatu benda. Muatan listrik suatu benda terjadi karena susunan partikel benda yang terdiri dari molekul-molekul dan atom, yang didalamnya terdapat proton (+) dan elektron (-) serta satu partikel yang tidak bermuatan yang disebut netron. Berdasarkan muatannya benda dibagi menjadi 3 jenis: 1. Benda Netral adalah benda yang jumlah elektron (-) dan proton (+) dalam atom-atom benda tersebut jumlahnya sama. 2. Benda Bermuatan positif adalah benda yang jumlah elektron (-) lebih sedikit dari proton (+). 3. Benda Bermuatan negatif adalah benda yang jumlah elektron (-) lebih banyak dari proton (+). 9. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Interaksi muatan-muatan listrik 1. Jika muatan yang sejenis didekatkan maka keduanya akan tolak-menolak. 2. Jika muatan yang berlawanan jenis didekatkan maka keduanya akan tarik-menarik. Muatan ListrikMuatan Listrik 10. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Hukum CoulombHukum Coulomb Pada tahun 1785, seorang fisikawan Prancis Bernama Charles Augustin Coulomb melaku- kan penelitian mengenai Gaya yang ditimbu- lkan oleh dua benda yang bermuatan Listrik. Coulomb menyatakan bahwabesar gaya tolak atau Gaya tarik antara dua muatan listrik sebanding dengan Besar muatan-muatannya dan berbanding terbalik Dengan Kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Teori ini Disebut dengan Hukum Coulomb. Gaya tarik dan gaya tolak dua muatan listrik dinamakan Gaya Coulomb. 11. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Hukum CoulombHukum Coulomb Secara matematis Hukum Coulomb dapat ditulis dengan Persamaan: Dengan: F = Gaya Coulomb (N) QA dan QB = muatan masing-masing benda (C) r = jarak kedua muatan yang berinteraksi (m) o = permitivitas ruang hampa (8,85.10-12 C2 N-1m-2) k = Konstanta Coulomb ( ) 2 0 . 4 1 r QQ F BA atau 29 4 1 1090 CNm.k 2 12. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Hukum CoulombHukum Coulomb Arah Gaya Coulomb antara Dua Muatan Jika kedua muatan merupakan muatan sejenis maka gaya yang Bekerja bersifat tolak menolak. Dan jika kedua muatan mem Punyai tanda yang berlawanan , gaya yang bekerja bersifat Tarik-menarik. 13. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Hukum CoulombHukum Coulomb Contoh soal 1: Dua benda bermuatan masing-masing 6C dan -4 C terpisah Sejauh 30 cm. berapakah besar gaya Coulomb yang terjadi jika kedua muatan berinteraksi di ruang hampa. (k=9.109 N.m2/C2) Penyelesaian Diketahui: QA = 6C = 6.10-6C ; QA = -4C = -4.10-6C r = 30 cm = 0,3 m ; k = 9.109 N.m2/C2 Ditanyakan: FAB = ..? Jawab : 14. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Hukum CoulombHukum Coulomb Contoh soal 2: Gaya Coulomb yang timbul antara dua muatan + 0,1 C dan +0,4 C Adalah 9 X 109 N. Berapakah jarak kedua muatan tersebut ? Penyelesaian Diketahui : Q1 = +0,1 C ; Q2 = +0,4 C k = 9 X 109 Nm2/C2 ; F = 9 X 109 N Ditanya : r = ..? Jawab : = 9 X 109 Nm2/C2 r 2 = 0,04 r = 0,2 m = 20 cm Jadi jarak kedua muatan adalah 20 cm 2 . r QQ kF BA F QQ kr BA.2 N CC 9 109 4,01,0 15. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik Jika suatu muatan listrik q didekatkan pada muatan sumber Q, muatan listrik q akan mengalami gaya dari muatan listrik sumber Q. peristiwa ini menunjukkan bahwa disekitar muatan Q terdapat medan listrik. Jadi, medan listrik adalah ruangan di sekitar suatu muatan listrik, dimana jika benda bermuatan listrik lain diletakkan dalam ruang tersebut akan mengalami gaya listrik (gaya Coulomb). Medan Listrik merupakan besaran vektor sehingga tanda positif (+) atau Negatif (-) pada medan listrik hanya menunjukkan arah medan listrik ( tidak masuk kedalam perhitungan) 16. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik 1. Arah Medan Listrik (Garis Gaya Listrik) Arah medan listrik menjauhi muatan positif dan mendekati muatan negatif. a. Muatan positif Menjauhi muatan (keluar) b. Muatan negatif Menuju muatan (masuk) c. Garis gaya listrik pada muatan sejenis akan tolak menolak d. Garis gaya listrik pada muatan yang tidak sejenis akan tarik- menarik (a) (b) (c) (d) 17. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik 2. Kuat medan listrik ( E ) Kuat medan listrik didefinisikan sebagai besar gaya elektrostatik persatuan muatan dititik itu. Maka: Dengan: E = Kuat medan listrik (N/c) F = Gaya Coulomb (N) q = Muatan Uji (C) Q = muatan Sumber (C) r = jarak muatan uji terhadap muatan sumber (m) k = Konstanta Coulomb ( ) q F E q x r qQ kE 1. 2 2 r Q kE 29 4 1 1090 CNm.k 2 18. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik Contoh soal : Sebuah muatan uji positif berada pada jarak 2 cm dari sebuah muatan sumber sebesar -12 C. jika k = 9.109Nm2/C2, tentukanlah besar kuat medan yang dialami oleh muatan uji tersebut! Penyelesaian 2 r Q kE CNCN m C CN /10.5,4 10.4 20 ./10.9 )10.2( 20 ./10.9 14 4 9 22 9 Diketahui : Q = +0,1 C ; r = 2 cm = 2 x 10-2 m k = 9 X 109 Nm2/C2 Ditanya : r = .? Jawab : 19. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik 3. Medan listrik Bola Berongga jika sebuah konduktor berjari-jari R diberi muatan Q, maka muatan tersebut akan tersebar merata di permukaan bola terluar maka: 1. untuk r < R (bagian dalam bola, Q = 0) kuat medan listrik E = 0 karena tidak ada garis gaya medan listrik. 2. untuk r = R (bagian permukaan bola) kuat medan listrik 3. untuk r > R (diluar bola) kuat medan listrik R = jari-jari Bola dan r = jarak titik dari pusat bola 2 R Q kE 2 r Q kE 20. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik 3. Medan listrik Bola Pejal Muatan listrik akan cenderung merata di seluruh bagian bola. Dengan demikian kuat medan listrik (E) menjadi: 1. untuk r < R (bagian dalam bola) kuat medan listrik 2. untuk r = R (bagian permukaan bola) kuat medan listrik 3. untuk r > R (diluar bola) kuat medan listrik 3 R Qr kE 2 r Q kE 2 R Q kE 21. LISTRIK STATIS FISIKA SMK KELAS : XII / SEMESTER : I APERSEPSI SK/KD MATERI PENGAMATAN EVALUASI PENYUSUN Muatan Listrik Medan Listrik Hukum Coulomb MATERI Hukum Gauss Medan ListrikMedan Listrik Contoh soal: sebuah bola konduktor dengan jari-jari 12 cm diberi mutan 50 C. tentukanlah: a. kuat medan listrik pada jarak 10 cm dari pusat bola, b. kuat medan listrik dipermukaan bola, dengan jarak 12 cm dari pusat bola! Penyelesaian diketahui: R = 12 cm = 0,12 m ; Q = 50 x 10-6 C ditanya : a. E pada r = 10 cm = 0,1 m b. E pada r = 12 cm = 0,12 m jawab : a. kuat medan listrik pada r = 10 dengan R=12cm (r