Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta

DAFTAR ISI
ELEKTROSTATIKA

METODE KHUSUH

MEDAN LISTRIK

ARUS LISTRIK
BAHAN DIELEKTRIK

HUKUM GAUS

ENERGI POTENSIAL LISTRIK

MAGNETOSTATIKA

Multipole listrik

INDUKSI ELEKTRO
MAGNET
Exit

BAB I
Elektrostatika
Hukum Coulomb:
Gaya interaksi antara
dua muatan adalah
berbanding
langsung
dengan hasil kali kedua
muatan dan berbanding
terbalik
dengan
kuadrat jarak kedua
muatan

Gaya interaksi dua muatan

F

r

-q

F
+q

r

F

-q

F
-q

Gaya coulomb untuk muatan lebih dari dua

gaya coulomb yang
dirasakan salah satu
muatan dalam sistem

tersebut merupakan
jumlahan vektor gayagaya yang bekerja pada
muatan tersebut

R1

R2

q2

r12 F

R3

r32
q3
y

N

qqi ˆ
R
F 
2
i 1 4 0 Ri

q1

z

X

Gaya coulomb untuk muatan
continue
1. Plat bermuatan
pada plat bermuatan
dibuat elemen
muatannya (dq)
untuk menghitung
gaya coulomb

Elemen muatan dari distribusi
kontinue
Z

dq  dA
dq

r

R
1 ˆ

q
dq R
Fq 
4 0  R 2

R

X

Y

2. Muatan volume
dq  dV

3. Muatan garis
dq  dl

dq
dq


q
dq Rˆ
Fq 
2

4 0 R

1


q
dq1 Rˆ
Fq 
2

4 0 R

Soal
Tentukan gaya coulomb pada muatan 50µC di (0,0,5)m oleh
muatan sebesar 500πµC yang tersebar serba sama pada
suatu lempeng bulat r ≤5m, z = 0m
z
(0,0,5)

y

x

Go Back

BAB II
Medan Listrik
Medan listrik adalah suatu
ruangan yang memiliki sifat
dapat memberikan gaya listrik

 N qi rˆpi
E
2

r
4
i 1
0 pi




F  qE

Arah
medan
listrik
-q

+q

1. Medan listrik oleh muatan titik

y
q2
q1

r1

qi Rˆ
2
i 1 4 R

0 i

 N
E

rp2
rp1
q3

r2
r3

rp3

P

rp
x

2. Medan listrik oleh muatan kontinue

Y
dq


1
E
4 0

R = rp - rq
rq

P
rp

X

dq ˆ
R
 R2

SOAL
Tentukan medan listrik di titik P akibat adanya
distribusi muatan garis tak berhingga dengan
rapat muatan panjang λ seperti gambar berikut ini:
z
dz

dq

R = rp - rz

rz
0

rp

P
Go Back

BAB III
HUKUM GAUSS
Jumlah fluk yang
melewati permukaan
1
tertutup sama dengan 
muatan yang terlingkupi
oleh permukaan
tertutup tersebut
0

  q
E
d
a
.



0

HUKUM GAUSS
1. qi di dalam dan diluar
permukaan gaus

  1 N
qdalam
qi 
s E.da   0 
0
i 1

2. Rumus hukum gaus
bentuk integral dapat
diubah dalam bentuk
deferensialdengan
teorema gauss



.E 

0

Penerapan Hukum Gauss
2. muatan luas

1.Muatan garis
L

s1

Y

s2

X

r
s3

s1

s

3
 



q
ˆ
ˆ
ˆ
E
d
a
E
r
n
da
E
r
n
da
E
r
n
da
.

.

.

.

s
s1 1 s2 2 s3 3  0


E

Go Back


rˆ
2 0 r

E

s2
z

 
      q
 E.da  s1 Eda s2 Eda s3 Eda   0

 ˆ
E
k
2 0

arah E kesumbu z

BAB IV
ENERGI POTENSIAL LISTRIK
1. Potensial listrik oleh muatan titik

y

qi rˆ
2
i 1 4 r
0 i

N

E

rˆ
1


(
)
2
ri
ri
N

q
1
E    i ( )
i 1 4
ri
0


E  V

q
2

q1

r1

rp2
rp
q13

r
2

r
3

P

rp3

r
p

x

V 

N

qi

 4
i 1

r

0 i

Hubungan antara v dan E dalam bentuk yang lain








E
.
dl
V
.
dl
V


2

2

1

1


V  V2  V1    E.dl
2

1

2. Potensial listrik oleh muatan kontinue

Pada muatan kontinue untuk menghitung
petensial lirtrik dari muatan dibuat elemen
muatan (dq)
dq
V
4 0  r
1

dq  dl, muatan panjang
dq  da, muatan luas
dq  dV, muatan volume

3. Potensial Listrik dan Energi

Pada saat muatan diam Usaha untuk memindah
diasumsikan
ada muatan dari a ke b:
keseimbangan
gaya
b 
yaitu gaya elektrostatika
W   Fm .dl
a
dan gaya mekanik
b 
   
Wa b  q  E.dl
F el  F m  Eq  Fm  0



Fm  qE

a

Wab  q(Vb  Va )

Kerja yang dikerjakan dapat
disamakan dengan perubahan
energi potensial listrik ∆Ue pada
muatan

U e  qV
Energi potensial untuk q pada tempat sejauh r

U e ( r )  qV( r )

Usaha untuk membentuk konfigurasi muatan

N
1 qj
1 N
)
W   qi ( 
2 i 1
j 1, j  i 4 0 r ji

1 N
W   qiV( pi )
2 i 1

Energi yang tersimpan dalam medan listrik

W

0
2

E
dv

2