3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
-
Upload
yoviandri-satrio-putra -
Category
Documents
-
view
73 -
download
3
description
Transcript of 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
1/36
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
2/36
Muatan Listrik
dan MedanListrik
Hukum Gauss
A
Potensial Listrik
Kapasitansi danDielektrik
B
Arus Listrik,Resistansi danArus Searah
C
Medan Magnet
Gaya MagnetD
Sumber MedanMagnet
Induksi Elektro-magnetik
E
Induktansi
Arus Bolak-Balik
F
Energi Potensial Listrik Potensial Listrik
Menghitung Potensial Listrik
Permukaan Ekipotensial
Gradien Potensial
Sub Topik
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
3/36
Muatan Listrik
dan MedanListrik
Hukum Gauss
A
Potensial Listrik
Kapasitansi danDielektrik
B
Arus Listrik,Resistansi danArus Searah
C
Medan Magnet
Gaya MagnetD
Sumber MedanMagnet
Induksi Elektro-magnetik
E
Induktansi
Arus Bolak-Balik
F
Menghitung energi potensial listrik dari sejumlahmuatan.
Menentukan arti dan pentingnya besaran potensial
listrik.
Menghitung potensial listrik di suatu titik akibat
sejumlah muatan.
Menggunakan permukaan ekipotensial untuk
memvisualisasi perubahan potensial listrik dalam
ruang.
Menggunakan potensial listrik untuk menentukanmedan listrik.
Tujuan Instruksional Khusus
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
4/36
PETA KONSEP
Energi dan
Potensial
Listrik
Potensial
Dipol
Listrik
Potensial
Muatan
Kontinu
Potensial
Bola
Konduktor
Potensial
Muatan
Diskrit Batang
Homogen
Keping
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
5/36
Gaya listrik Coulomb mirip dengan gaya gravitasi,keduanya merupakan gaya konservatif
Untuk perpindahan muatan q dari A ke B, kerja yang
dilakukan oleh medan listrik = perubahan energi
potensial dalam sistem.
Energi potensial U dan potensial listrik V adalah
besaran skalar.
Energi Potensial Listrik
==B
A
AB rdrFWAUBU
)()()(
=B
A
rdrEqAUBU
)()()(
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
6/36
Potensial listrik adalah energi potensial listrik persatuan muatan uji q, sehingga hanya tergantungpada muatan sumber penghasil medan listrik E.
Beda potensial listrik :
Satuan potensial listrik : volt = Joule/coulomb Energi 1 eV = jumlah kenaikan/penurunan energi
sistem saat sebuah muatan e bergerak melalui bedapotensial 1 volt
1 eV = 1,602 x 10-19 J
Potensial Listrik
q
rUrV
)()( =
=B
A
rdrEAVBV
)()()(
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
7/36
Potensial di sekitar muatan titik
POTENSIAL LISTRIK
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
8/36
Potensial listrik dalam sistem E homogen
Jika muatan + bergerak searah medan listrik maka
berarti :1.VB < VA atau berarti medan listrik selalu berarah dari
potensial tinggi ke potensial rendah
2.Energi potensial listrik berkurang, karena medan listrik
harus bekerja melawan kerja luar yang kita berikan.
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
9/36
Menentukan E jika diketahui potensial listrik V :
Hubungan E dan V
=B
A
rdrEAVBV
)()()(
kEjEiErE zyx)( ++=
),,()( zyxVkz
jy
ix
rE
+
+
=
z
VE
y
VE
x
VE zyx
=
=
= ,,
),,()( zyxVrE =
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
10/36
HUBUNGAN ANTAR BESARAN LISTRIK
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
11/36
Jika dua balom bermuatan dijauhakan, maka :a. Tegangan balon-balon tidak berubah
b. Tegangan balon-balon naik
c. Tegangan balon-balon berkurang
LATIHAN SOAL
++
++
+ - --
-
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
12/36
Perubahan potensiallistrik yang cepat berarti
medan listrik amat besar
APLIKASI
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
13/36
Apa kegunaan penangkal petir ?
a. Untuk menarik petirb. Untuk membuat medan lisrik yang besar dan
mendidipasi muatan dari bangunan
c. Menolak petir dari bangunan
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
14/36
Urutan pasangan energi potensial berikut :
a. Ua = Ub > Uc = Udb. Ua = Uc > Ub = Udc. Ub = Ud > Ua = Ucd. Ud > Ub = Uc > Ua
e. Ud > Uc > Ub > Ua
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
15/36
Sepasang bola konduktor A dan B dihubungkan dengankawat konduktor
Dibandingkan rapat muatan di permukaan bola B, rapat
muatan permukaan bola A :a. Lebih besar
b. Lebih kecil
c. Sama
LATIHAN SOAL
A B
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
16/36
Jika sebuah elektron bergerak dipercepat melalui bedapotensial V, maka kecepatan akhir elektron sebanding
dengan :
a. V
b. V 2c. V 1/2
d. 1/V
e. 1/V
f. Perlu fungsi V(x)
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
17/36
Sebuah proton dilepaskan dari keadaan diam di titik Bdimana potensialnya 0 volt. A proton is released fromrest at point B, setelah itu proton :
a. Bergerak menuju A dengan percepatanb. Bergerak menuju A dengan kecepatan konstanc. Tetap diam di Bd. Bergerak menuju C dengan kecepatan konstane. Bergerak menuju C dengan percepatan
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
18/36
Medan listrik diatas permukaan tanah berkurang dalamarah vertikal dengan E = 10 V/m. Jika potensial V=0 di
permukaan tanah,berapa potensial pada ketinggian 100
M ?
1000 V -1000 V
10 V
-10 V
0.1 V
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensial
D
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
19/36
Sebuah muatan q berada dalam medan listrikhomogen E
Tentukan kerja yang dilakukan medan listrik untuk
memindahkan muatan dari i ke b ? Dan dari b ke f ?a) qEd cos
b) qEd sin
c) qEd
d) -qEd cos
e) -qEd sin
f) -qEd
g) Nol
h) Tidak bisa
dihitung
E d
i
fb
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
20/36
Urutkan dari yang terbesar menuju yang terkecil,beda potensial antara titik 1, 2 dan 3 berikut :
a) V12
> V13
= V23b) V13 > V12 > V23
c) V13 > V23 > V12d) V13 = V23 > V12e) V23 > V12 > V13
LATIHAN SOAL
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
21/36
Bidang Ekipotensial
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
22/36
Beda potensial antara 2 posisi (titik A dan B) disekitar muatan titik Q :
Medan potensial di sekitar muatan titik
=B
A
sdrEAVBV
)()()(
drr
QdrrE
dsrErdrE
o
24
1)(
cos)()(
==
=
==
ABo
B
A o rr
Q
drr
Q
AVBV
11
44
1
)()( 2
r
QrV
o4
1)( =
EnergiPotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
23/36
Jumlah potensial di titik P akibat muatan Q1, Q2 danQ3 :
Potensial banyak muatan
Q1
Q2
Q3
P
r1
r2
r3
++=
3
3
2
2
1
1
4
1
r
Q
r
Q
r
QV
o
P
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
24/36
Didalam bola logam, E =0
Medan listrik di luar bola :
Potensial Listrik di luar bola :
Potensial listrik didalam dan dipermukaan bola :
Potensial Bola Konduktor
konstan0 ==== BAB
A
AB VVrdEVV
rr
Q
E o
24
1
=
r
QV
o4
1=
R
QV
o4
1=
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
25/36
Bidang Ekipotensial disekitar 2 bola konduktor
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
26/36
Rapat muatan linier homogen :
Potensial di titik P :
Potensial listrik di sekitar muatan kontinu
dq
xa
P
dx
)(4
1
)(4
1
ax
dx
ax
dq
dVoo
P+=+=
L
Q=
a
aL
L
Q
ax
dx
L
QdVV
o
L
o
PP
+=
+== ln4)(4
1
0
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
27/36
V0dapat diambil sembarang, maka :
Potensial listrik di dalam medan listrik homogen
0 x
y
E ==X
X ExdxiiEVV
0
0
Ex
VVtg x =
= 0V0
Vx
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
28/36
Potensial dalam medan didalam keping bermuatan
22
11
tan
tan
E
E
=
=
+
2
1
Vx
0
iEo
21
=
iEo
22
+=
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
29/36
Medan listrik di dalam keping :
Potensial didalam keping bermuatan
o
E
=
VA
VB
d
+ +
E
A B
AAX xxEVV =
EdVxxEVV AABAB == )(
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
30/36
Medan potensial dan medan gaya dipol
- +
E-
E+
EE
Er
r1 r2r
+
+
=+= + 21)()( 4
1
r
q
r
q
VVVo
qPqPP
2
cos
4
1),(
r
prV
o
P
=
),( ErErE r +=
3
cos2
4
1
r
pE
o
r
=
3
sin
4
1
r
pE
o
=
+
=
rrr
1
),(1),(),(
rVrr
rrVrE
+
==
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
31/36
PROSES XEROGRAPHIC
Corona wire ?
Photoconductor ?
APLIKASI
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
32/36
Didalam gelap,semikonduktorbersifat isolator
Didalam terang,semikonduktor
bersifat konduktif
APLIKASI
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
33/36
MESIN FOTOKOPI
APLIKASI
Energi
PotensialListrik
A
PotensialListrik
B
MenghitungPotensialListrik
C
PermukaanEkipotensialD
GradienPotensial
E
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
34/36
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
35/36
-
5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik
36/36