fisika dasar medan listrik pptx
Kelompok VI
Aspiadi
Herliani
M. Taufiq Anshari
Purnami Rahmawati
Sitti Noor Lathifah
Medan
Listrik
Medan Listrik
• Medan Listrik adalah ruang di
sekitar benda bermuatan listrik
dimana benda-benda
bermuatan listrik lainnya dalam
ruang ini akan merasakan atau
mengalami gaya listrik.
• Medan Listrik memiliki arah yg
dsimbolkan dg garis khayal yg
dinamakan garis medan listrik
atau garis gaya listrik.
Garis-garis medan radial keluar
menjauhi muatan positif dan radial
kedalam
mendekati
muatan
negative
• Kuat Medan Listrik adalah besaran
yang menyatakan gaya coloumb per
satuan muatan di suatu titik.
• Jika titik P di beri muatan , maka
muatannya dinamakan muatan
penguji (q), dan selalu bermuatan
positif
• Q = Sumber muatan
• Arah Kuat Medan Listrik (E), searah
dengan arah gaya (F)
• Kuat Medan Listrik
atau
Ket: E = kuat medan listrik
(N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak muatan uji trhadap
muatan sumber (m)
k = konstanta = 9×109
Nm2/C2
Contoh Soal:
Sebuah konduktor bola
berongga diberi muatan -50mC.
Bola ini memiliki diameter 12
cm.
Hitung kuat medan listrik pada
jarak:
6 cm dari pusat bola,
Penyelesaian:
Dik: q=-50 mC = -50×10-6 C,
d = 12 cm,
r= 12/2 cm=6 cm = 6×10-2
m
Dit: E pd jarak 6 cm dari pusat
bola,
Jawab:
EB =
= -1,25×108 N/m
Tanda negatif menyatakan
bahwa arah kuat medan
listrik adalah radial ke
dalam.
Gaya
Coulom
b
Kenapa kedua bola
tarik
menarik???????????
Kenapa kedua bola tolak
menolak????????????
Gaya Coulomb
• Gaya Coulomb adalah gaya
tarik atau gaya tolak antara
dua bola bermuatan dengan
jarak antara kedua muatan.
• Hukum Coulomb adalah hukum
yang menjelaskan hubungan
antara gaya yang timbul
antara dua titik muatan, yang
terpisahkan jarak tertentu,
dengan nilai muatan dan jarak
pisah keduanya.
• Hukum ini menyatakan apabila
terdapat dua buah titik muatan
maka akan timbul gaya di
antara keduanya, yang
besarnya sebanding dengan
perkalian nilai kedua muatan
dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antar keduanya.
• Dari hukum ini dihasilkan rumus sbb:
F = Besar gaya Coulomb
( Newton (N))
q1 , q2 = Muatan masingmasing partikel (coulomb (
C ))
r = jarak pisah antara
kedua muatan (m)
k = 9 x 109 N m2 C-2
Contoh Soal
Dua partikel masing-masing
bermuatan -4 µC dan + 2 µC,
jarak antara kedua partikel 20 cm,
maka gaya elektrostatika/gaya
Coulomb adalah….
a. 1,8 N tolak menolak
b. 1,8 N tarik menarik
c. 3,6 N tolak menolak
d. 3,6 N tarik menarik
e. 0,9 N tarik menarik
Penyelesaian:
Dik: q1 = -4 µC = - 4 x 10-6
q2 = + 2µC = + 2 x 10-6
r = 0,2 m
Dit: F = ….?
Jawab:
F=k
F = 9.109.4.10-6.2.10-6
(0,2)²
F = 1,8 N tarik menarik
Potensial
Listrik
Potensial Listrik
• Besaran yang menyatakan
perbedaan potensial listrik
adalah beda potensial.
• Beda potensial dari suatu
muatan listrik di suatu titik di
sekitar muatan tersebut
dinyatakan sebagai potensial
mutlak atau biasa disebut
potensial listrik.
V=E
r
Catatan: tanda (+)
dan (–) dari muatan
perlu
diperhitungkan
dalam perhitungan
potensial listrik.
Keterangan:
V= Potensial Listrik
W = Usaha
q = muatan
K = konstanta (9 x
109 N m2 C-2 )
E = kuat medan
listrik
r = jarak
Contoh Soal:
Segitiga ABC siku-siku di A
dengan AB = 8 cm dan AC = 6
cm. Sebuah muatan listrik q’ =
-10-10 C akan dipindahkan dari
titik C ke titik D yang terletak
pada pertengahan AB. Jika
muatan qA= 10-10 C dan muatan
qB = -10-10 C.
Tentukanlah potensial di C (VC)
oleh dan qA dan qB:
Kapasita
s Listrik
Kapasitas Listrik (Kapasitor)
• Kapasitor adalah komponen
elektronika yang digunakan
untuk menyimpan muatan
dan energi listrik.
• Kapasitor terdiri dari dua
konduktor yang berdekatan
namun terpisah satu sama
lain, yang membawa muatan
yang sama besar namun
berlawanan jenis.
• Sifat-sifat dari kapasitor,
yaitu :
a. Dapat menyimpan dan
mengosongkan muatan
listrik.
b. Tidak dapat
mengalirkanarussearah.
c. Dapat mengalirkan arus
bolak-balik.
d. Untuk arus bolak-balik
berfrekuensi rendah.
e. Kapasitor dapat
• Kegunaan Kapasitor Listrik
a. Menyimpan muatan listrik,
b. Memilih gelombang radio
(tuning),
c. Sebagai perata arus pada
rectifier,
d. Sebagai komponen
rangkaian starter kendaraan
bermotor,
e. Memadamkan bunga api
pada sistem pengapian
mobil,
• Simbol Kapasitor
• Rumus Umum
C = Q/V
Ke: C = Kapasitas Listrik (F/Farad)
Q = Muatan Listrik (C/Coulomb)
V = Beda Potensial (V/Volt)
Contoh Soal
Jika muatan dan kapasitas
kapasitor diketahui berturutturut sebesar 5µC dan 20µF,
tentukan beda potensial
kapasitor tersebut!
Dik : Q = 5µC = 5x10-6 C
C = 20µF = 2x10-5 F
Dit : V = .....?
Jawab:
C = Q/V,, jadi V= Q/C
-6
-5
V = 5x10 / 2x10
V = 5x10 -1/ 2
V = 0,25 volt
Kapasitor Keping sejajar
• Kapasitor keping sejajar
adalah kapasitor yang
terdiri dari dua keping
konduktor yang
dipisahkan oleh bahan
dielektrik.
+
+
+
+
+
A
-
E
+
B
d
Bat
V
• Rumus:
C = Kapasitas kapasitor (F)
ε0 =Permitivitas vakum (8,85x10 -12 C
2
N -1 m2 )
A = Luas penampang masing‐masing
keping (m2)
d = Jarak antar keping (m)
Contoh Soal:
Suatu kapasitor keping sejajar
berbentuk bujur sangkar dengan
sisi 10 cm jarak pemisah 1 mm.
Hitunglah kapasitansi listriknya.
Dik : s = 10 cm = 0,1 m
d = 1 mm = 0,001 m
Dit : C = …..?
Aspiadi
Herliani
M. Taufiq Anshari
Purnami Rahmawati
Sitti Noor Lathifah
Medan
Listrik
Medan Listrik
• Medan Listrik adalah ruang di
sekitar benda bermuatan listrik
dimana benda-benda
bermuatan listrik lainnya dalam
ruang ini akan merasakan atau
mengalami gaya listrik.
• Medan Listrik memiliki arah yg
dsimbolkan dg garis khayal yg
dinamakan garis medan listrik
atau garis gaya listrik.
Garis-garis medan radial keluar
menjauhi muatan positif dan radial
kedalam
mendekati
muatan
negative
• Kuat Medan Listrik adalah besaran
yang menyatakan gaya coloumb per
satuan muatan di suatu titik.
• Jika titik P di beri muatan , maka
muatannya dinamakan muatan
penguji (q), dan selalu bermuatan
positif
• Q = Sumber muatan
• Arah Kuat Medan Listrik (E), searah
dengan arah gaya (F)
• Kuat Medan Listrik
atau
Ket: E = kuat medan listrik
(N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak muatan uji trhadap
muatan sumber (m)
k = konstanta = 9×109
Nm2/C2
Contoh Soal:
Sebuah konduktor bola
berongga diberi muatan -50mC.
Bola ini memiliki diameter 12
cm.
Hitung kuat medan listrik pada
jarak:
6 cm dari pusat bola,
Penyelesaian:
Dik: q=-50 mC = -50×10-6 C,
d = 12 cm,
r= 12/2 cm=6 cm = 6×10-2
m
Dit: E pd jarak 6 cm dari pusat
bola,
Jawab:
EB =
= -1,25×108 N/m
Tanda negatif menyatakan
bahwa arah kuat medan
listrik adalah radial ke
dalam.
Gaya
Coulom
b
Kenapa kedua bola
tarik
menarik???????????
Kenapa kedua bola tolak
menolak????????????
Gaya Coulomb
• Gaya Coulomb adalah gaya
tarik atau gaya tolak antara
dua bola bermuatan dengan
jarak antara kedua muatan.
• Hukum Coulomb adalah hukum
yang menjelaskan hubungan
antara gaya yang timbul
antara dua titik muatan, yang
terpisahkan jarak tertentu,
dengan nilai muatan dan jarak
pisah keduanya.
• Hukum ini menyatakan apabila
terdapat dua buah titik muatan
maka akan timbul gaya di
antara keduanya, yang
besarnya sebanding dengan
perkalian nilai kedua muatan
dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antar keduanya.
• Dari hukum ini dihasilkan rumus sbb:
F = Besar gaya Coulomb
( Newton (N))
q1 , q2 = Muatan masingmasing partikel (coulomb (
C ))
r = jarak pisah antara
kedua muatan (m)
k = 9 x 109 N m2 C-2
Contoh Soal
Dua partikel masing-masing
bermuatan -4 µC dan + 2 µC,
jarak antara kedua partikel 20 cm,
maka gaya elektrostatika/gaya
Coulomb adalah….
a. 1,8 N tolak menolak
b. 1,8 N tarik menarik
c. 3,6 N tolak menolak
d. 3,6 N tarik menarik
e. 0,9 N tarik menarik
Penyelesaian:
Dik: q1 = -4 µC = - 4 x 10-6
q2 = + 2µC = + 2 x 10-6
r = 0,2 m
Dit: F = ….?
Jawab:
F=k
F = 9.109.4.10-6.2.10-6
(0,2)²
F = 1,8 N tarik menarik
Potensial
Listrik
Potensial Listrik
• Besaran yang menyatakan
perbedaan potensial listrik
adalah beda potensial.
• Beda potensial dari suatu
muatan listrik di suatu titik di
sekitar muatan tersebut
dinyatakan sebagai potensial
mutlak atau biasa disebut
potensial listrik.
V=E
r
Catatan: tanda (+)
dan (–) dari muatan
perlu
diperhitungkan
dalam perhitungan
potensial listrik.
Keterangan:
V= Potensial Listrik
W = Usaha
q = muatan
K = konstanta (9 x
109 N m2 C-2 )
E = kuat medan
listrik
r = jarak
Contoh Soal:
Segitiga ABC siku-siku di A
dengan AB = 8 cm dan AC = 6
cm. Sebuah muatan listrik q’ =
-10-10 C akan dipindahkan dari
titik C ke titik D yang terletak
pada pertengahan AB. Jika
muatan qA= 10-10 C dan muatan
qB = -10-10 C.
Tentukanlah potensial di C (VC)
oleh dan qA dan qB:
Kapasita
s Listrik
Kapasitas Listrik (Kapasitor)
• Kapasitor adalah komponen
elektronika yang digunakan
untuk menyimpan muatan
dan energi listrik.
• Kapasitor terdiri dari dua
konduktor yang berdekatan
namun terpisah satu sama
lain, yang membawa muatan
yang sama besar namun
berlawanan jenis.
• Sifat-sifat dari kapasitor,
yaitu :
a. Dapat menyimpan dan
mengosongkan muatan
listrik.
b. Tidak dapat
mengalirkanarussearah.
c. Dapat mengalirkan arus
bolak-balik.
d. Untuk arus bolak-balik
berfrekuensi rendah.
e. Kapasitor dapat
• Kegunaan Kapasitor Listrik
a. Menyimpan muatan listrik,
b. Memilih gelombang radio
(tuning),
c. Sebagai perata arus pada
rectifier,
d. Sebagai komponen
rangkaian starter kendaraan
bermotor,
e. Memadamkan bunga api
pada sistem pengapian
mobil,
• Simbol Kapasitor
• Rumus Umum
C = Q/V
Ke: C = Kapasitas Listrik (F/Farad)
Q = Muatan Listrik (C/Coulomb)
V = Beda Potensial (V/Volt)
Contoh Soal
Jika muatan dan kapasitas
kapasitor diketahui berturutturut sebesar 5µC dan 20µF,
tentukan beda potensial
kapasitor tersebut!
Dik : Q = 5µC = 5x10-6 C
C = 20µF = 2x10-5 F
Dit : V = .....?
Jawab:
C = Q/V,, jadi V= Q/C
-6
-5
V = 5x10 / 2x10
V = 5x10 -1/ 2
V = 0,25 volt
Kapasitor Keping sejajar
• Kapasitor keping sejajar
adalah kapasitor yang
terdiri dari dua keping
konduktor yang
dipisahkan oleh bahan
dielektrik.
+
+
+
+
+
A
-
E
+
B
d
Bat
V
• Rumus:
C = Kapasitas kapasitor (F)
ε0 =Permitivitas vakum (8,85x10 -12 C
2
N -1 m2 )
A = Luas penampang masing‐masing
keping (m2)
d = Jarak antar keping (m)
Contoh Soal:
Suatu kapasitor keping sejajar
berbentuk bujur sangkar dengan
sisi 10 cm jarak pemisah 1 mm.
Hitunglah kapasitansi listriknya.
Dik : s = 10 cm = 0,1 m
d = 1 mm = 0,001 m
Dit : C = …..?