Download - LM Kelompok 2

7/17/2019 LM Kelompok 2

1/40

istribusi Muatan

iskrit & Medan

Listrik Muatan iskrit

Group 2 :1.Ika Wahyu Utami2.Rofi Ridho urbi!ad".Rendi #radi!!a $absari%.Mohammad !i '(.)ebriana Ra*hma+ati

,.#uspitasari Mu-i+inarni.bduro/ak ).


2/40

D)0R I'I

Muatan Listrik

onduktor dan Iso!ator Me!a!ui Medan

Listrik$ukum ou!omb dan Medan Listrik

Gerak Muatan 0itik di Da!am Medan

Listrik


3/40

LI'0RI

3sa! Listrik

Listrik berasa! dari kata e!ektron 4da!am bahasa5unani6 yan7 menyebutkan batu amber. 5an7 ketikadi 7osok akan menarik benda8benda ke*i! seperti-erami atau bu!u

3Muatan Listrik

9enda bermuatan !istrik ia!ah benda yan7 mempunyaike!ebihan se-um!ah e!ektron atau proton. 9endayan7 ke!ebihan se-um!ah e!ektron akan bermuatanne7atifdan yan7 ke!ebihan se-um!ah protondikatakan bermuatan positif.


4/40

3 Muatan dari proton ada!ahe sedan7kan muatane!ektron ada!ah ;e dimanae disebut satuan dasarmuatan. 'emua muatan

merupakan ke!ipatanbi!an7an bu!at dari satuandasar muatan. Den7andemikian muatan bersifatterkuantisasi 4diskrit6.

3 'atuan dasar dari muatan!istrik e dihubun7kanden7an o!oumb me!a!ui :


5/40

ara Untuk Men7hasi!kanMuatan Listrik

4a6 Muatan se-enis to!ak 8 meno!ak4b6Muatan tak se-enis akan tarik 8

menarik


6/40

1onduktor dan Iso!ator 'erta

#emberian Muatan Me!a!ui Induksi

31onduktor 4pen7hantar6

9ahan yan7 di da!amnya banyak terdapat e!ektron

9ebas.0arikan antara e!ektron yan7 berada da!am


7/40

3 'emi 1onduktor 4seten7ah pen7hantar6

'emi konduktor ada!ah suatu bahan yan7 tidak !ayak disebutseba7ai pen7hantar -u7a tidak !ayak disebut seba7aibukan pen7hantar 4Iso!ator6.

3 Iso!ator 4bukan pen7hantar6Iso!ator ada!ah bahan yan7 tidak dapat men7hantarkan arus!istrik. #ada iso!ator semua e!ektron terikat pada atomnya dantidak ada e!ektron yan7 bebas.


8/40


9/40

muatan !istrik. Dua daun yan7 terbuatdari emas dihubun7kan den7an batan7!o7am yan7 memi!iki suatu bo!akonduktor di atasnya. Dua daun emastersebut teriso!asi dari +adahnya.


10/40

Induksi

1.

umparan yan7 dia!iri arus !istrik berubah men-adi ma7net.

9i!a sebuah kompas di!etakkan dekat den7an suatu pen7hantaryan7 sedan7 dia!iri arus !istrik maka kompas tersebut akan

ber7erak pada posisi tertentu seperti pada 7ambar diba+ah ini.


11/40

3da " 4ti7a6 *ara yan7 dapatdi!akukan untuk memperkuat medanma7net pada e!ektroma7net :

Membuat inti besi pada kumparan

Menambah -um!ah kumparan

Memperbesar arus yan7 men7a!ir pada kumparan.


12/40

ara ini di!akukan den7an -a!an me!etakkan sepoton7besi di da!am kumparan yan7 dia!iri !istrik. 9esitersebut akan men-adi ma7net tidak tetap. arena

inti besi men-adi ma7net maka inti besi itu akanmen7hasi!kan medan ma7net. Di!ain pihak kumparan-u7a akan men7hasi!kan medan ma7net pada arah yan7sama pada inti besi. $a! ini akan menyebabkan

ter-adinya pen7uatan medan ma7net.


13/40

0iap8tiap kumparan e!ektroma7net men7hasi!kanmedan ma7net. Den7an penambahan -um!ah kumparansudah tentu akan memperkuat medan ma7net se*arakese!uruhan. uatnya medan e!ektroma7net merupakan-um!ah dari medan ma7net yan7 dihasi!kan o!ehmasin78masin7 !i!itan.


14/40

9esarnya arus yan7 dia!irkan pada kumparanberbandin7 !urus den7an besarnya medan ma7net.'etiap e!ektron yan7 men7a!ir pada pen7hantar

men7hasi!kan medan ma7net. Den7an demikianmedan

tota! ter7antun7 dari banyaknya e!ektron yan7men7a!ir setiap detik kuat medan tota!ditentukan o!eh besarnya arus yan7 men7a!ir padakumparan.


15/40

2. Induksi Listrik

a. Induksi sendiri 4 'e!f indu*tion 6

Mun*u!nya te7an7an !istrik pada suatu kumparan pada

saat ter-adinya perubahan arah arus. pabi!a suatu ka+atpen7hantar berpoton7an den7an medan ma7net maka akanter-adi te7an7an pada ka+at tersebut. Induksi sendirimen-e!askan ke-adian8ke-adian pada suatu ka+at yan7 dia!iri!istrik.


16/40

Gambar Induksi 'endiri


17/40

3 b. Induksi Mutua! 4Mutua! Indu*tion6

pabi!a arus !istrik dia!irkan pada sa!ah satuka+at maka akan timbu! medan ma7net pada

setiap penampan7 ka+at. Medan ma7net tersebutakan men7emban7 +a!aupun hanya da!am +aktuyan7 san7at sin7kat dan memoton7 ka+atpen7hantar yan7 kedua. #ada saat ini!ahtimbu! 7aya 7erak !istrik pada pen7hantar yan7kedua yan7 disebut induksi mutua!.


18/40

$ukum o!umb

= Gaya !istrik 4tarik8menarik atau to!ak8

meno!ak6 antara dua muatan !istrik

sebandin7 den7an besar muatan !istrik

masin78masin7 dan berbandin7 terba!ikden7an kuadrat -arak pisah antara kedua

muatan !istrik. 4$k. ou!omb6 =


19/40

2

2121

R

qq~F

2

299

o

2

2

12o

C

mN10x910x99.8

4

1k

mNC10x85,8

=

=

=

Hukum Coulomb : gaya antara dua benda bermuatan

sebanding dengan kedua muatan

berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan

arah gaya pada garis hubung anrata kedua muatan

muatan sejenis tolak-menolak, muatan tak sejenis tarik menarik

gaya padakedua benda sama besar tetapi berlawanan arah


20/40


21/40


22/40

3 Gaya !istrik antara muatan >1dan >2ada!ah:

Gaya to!ak meno!ak muatan sama

Gaya tarik menarik muatan beda

0er!etak sepan-an7 7aris yan7 men7hubun7kan kedua muatan

3 $ukum ou!omb dapat dirumuskan men-adi:

3 eteran7an: ) ? Gaya @@@@@@@@.. e+ton 46

;> ? Muatan Listrik @@@@.. ou!omb 46

;r ? Aarak@@@@@@@@@ meter 4m6

;k ? onstanta ? B C 1Bm2 2


23/40

E12merupakan Fektor satuan yan7

men7arah dari >1ke >2yan7 besarnya

r12r12.

H Gaya ou!omb 'ebandin7 den7anmuatan !istrik. Gaya *ou!omb

antar dua buah muatan akanberubah sebandin7 bi!a

muatannya berubah.

H Gaya ou!omb berbandin7terba!ik den7an kuadrat -arakkedua muatan. Gaya *ou!omb -u7aakan berubah -ika -arak keduamuatan berubah


24/40

ontoh 'oa!

1.Dua muatan titik masin78masin7 sebesar ( dipisahkan pada -arak 1 *m. ari!ah4a6 besarnya 7aya yan7 di!akukan o!eh satumuatan pada muatan !ainnya dan 4b6 Aum!ah

satuan muatan dasar pada masin78masin7muatan.

2.0i7a muatan titik ter!etak pada sumbu JK >1? 2( n ter!etak pada titik asa! >

2? 81

n berada pada J?2m dan >D? 2 n beradapada J ? "( m. ari!ah 7aya tota! pada >Dakibat >1dan >2.


25/40

3.Carilah resultan gaya pada muatan20 C dalam soal gambar berikut:


26/40

%. Dua buah benda bermuatan se-enis sebesar > dan bermassa samasebesar 1 7ram diikatkan masin78masin7 pada seutas benan7sutra sepan-an7 L ? 12 *m. U-un7 bebas dari kedua benan7sutra ini disatukan dan di7antun7kan pada sebuah statip.!eh karena muatannya se-enis maka kedua benda tersebut

akan to!ak meno!ak yan7 akhirnya diam dan ber-arak J ? ( *msatu sama !ain. 0entukan besarnya muatan >


27/40

#enye!esaian

0,

05C+0,

05C+10

cm

q1 q2F2

1

F1

2

( )( )( )

N

m

CxCxCmN

3-

2

66229

2

21

10x2,25

)1,0(

1005,01005,0/.8,99x10

r

qkqF

=

=

=

11

19

6

1012,3106,1

1005,0x

Cx

Cx

e

qN

Neq

===

=

#enye!esaian no.1


28/40

2 m 1,5 m

q1= 25nC q2

= -10nC q0

= 20nCF20

F10

iN)(0,367

i)5,3(

)1020)(1025)(/.1099,8(

2

99229

102

10

0110

=

=

=

m

CmN

rr

qkqF

N)i0,799(-

i)5,1(

)1020)(1010)(/.10(8,99

2

99229

202

20

0220

=

=

=

m

CCCmN

rr

qkqF

N)i(-0,432i)799,0(i)367,0(2010 ==+= NNFFFtotal

#enye!esaian no.2


29/40

Penyelesaianno.3

N,m

CNmF

Nm

CCNm

F

81)1(

)1020)(1010)(/109(

2)6,0(

)1020)(104)(/109(

2

66229

13

2

66229

23

=

=

=

=

NNF

NNFo

y

ox

1,137si)8,1(

4,137!os)8,1(

13

13

==

==

o

yx

dan

NF

NNFNF

664,1

1,3"r!#"

4,31,34,1

1,10,2$"4,1

22

==

=+=

+==


30/40

#enye!esaian no.%

C238,010x057,0%

10x057,0)12)(10x9(

)5,2()05,0)(8,9(10x10

k#&m&R%

m&R

k%

m&

F#&

!os'

si'

si#&1021,0120

5,2sim&!os'Fsi'

12

12

9

23

2

2

2

2

==

==

=

===


31/40

Medan Listrik

Untuk men7hindari kesa!ahan yan7 mun7kin ter-adi da!am konsep7aya maka diperkena!kan!ah konsep medan !istrik.Dimana:

)( 0 kecilq

q

FE

o

=


32/40

02

0

i

i

ii r

r

kqE =

$ukum ou!omb untuk < akibat satu muatan titik

$ukum ou!omb untuk < akibat suatu sistem

muatan titik.

== ii

i

i

i rr

kq

EE 020


33/40

Garis8 7aris Medan Listrik

Garis medan listrik bermula dari muatan + dan berakhirpada muatan

Garis - garis digambar simetris meninggalkan atau masukke muatan

!umlah garis yang masuk"meninggalkan muatan sebandingdgn besar muatan

#erapatan garis - garis pada sebuah titik sebanding dgnbesar medan listrik di titik itu

$idak ada garis - garis yang berpotongan


34/40

Gerak Muatan 0itik di Da!am MedanListrik

E

m

q=a

%uatan titik dalam medan listrik akan mengalami gaya q&. 'ehinggaper(epatan

partikel dalam medan listrik memenuhi: )idapatkan dari: *mekanik

*listrik


35/40

ontoh 'oa!

1.'ebuah muatan positif >1?NOn berada pada titik

asa! dan muatan kedua positif >2?N12n berada

pada sumbu J ? %m dari titik asa!. ari!ah medan!isriknya di sumbu J untuk:

#1yan7 ber-arak J?m dari titik asa!.

#2yan7 ber-arak J?"m dari titik asa!.


36/40

#. Hitung medan listrik $ %ke mana arah dan berapa besarnya& di titikperpotongan diagonal ' dari bujur sangkar dibawah ini


37/40

+ +P1P2

4

m 7

m

q1=8n

C

q2=12nC

( )( )( )

( )( )( )

)($i)/5,13()/0,12()/47,1(

31012/1099,8

7108/1099,8

1

2

9229

2

9229

22

2

2

1

1

iCNiCNiCN

mCCNmi

mCCNm

x

kqi

x

kqE

=+=

+

=

+=

( )( )( )

( )( )( )

)($i)/100()/108()/99,7(

1

1012/1099,8

3

108/1099,8

2

2

9229

2

9229

2

2

2

2

1

1

iCNiCNiCN

m

CCNmi

m

CCNmx

kqi

x

kqE

==

+

=

+=

#enye!esaian no. 1


38/40

3 9u-ur san7kar den7an sisi a akan mempunyai pan-an7 dia7ona! 4a2Na261G2 ? aP2. 0itik perpoton7an dia7ona! # akan memba7i dia7ona!sama pan-an7. 'ehin77a -arak dari # ke muatan 1 dan # ke muatan "ada!ah sama pan-an7 yakni 4126aP2. Medan !istrik akibat muatan 14


39/40

Dipo! Listrik

Dipo! !istrik ter-adi -ika duamuatan berbeda tandadipisahkan o!eh suatu -arakke*i! L.

'uatu dipo! !istrik ditandaio!eh momen dipo! !istrik pyan7 merupakan sebuah Fektoryan7 mempunyai arah darimuatan ne7atif ke positif.

# ? >L untuk 7ambar kartesiandiatas maka p ? 2a>i


40/40

'