Hukum Coulumb 1

8/18/2019 Hukum Coulumb 1

1/15

HUKUM COULOMB,MEDAN LISTRIK

danHUKUM GAUSS


2/15

Materi

Sifat-sifat muatan listrik statik

Konduktor dan isolator

Induksi muatan

Hukum Coulomb

Prinsip superposisi

Medan listrik

Fluks Listrik

Hukum Gauss

Kesetimbangan Elektrostatik


3/15

Terdapat dua jenis muatan Muatan positip

Muatan negatipBenyamin Franklin !"#$ - !"%#&

'ntar muatan listrik terjadi interaksi Muatan sejenis tolak-menolak Muatan tak sejenis tarik-menarik

Muatan listrik selalu kekal Muatan listrik adala( diskrit

Sifat-sifat Muatan Listrik

Robert Milikan (1868 - 1953)

Sifat Kelistrikan Material Konduktor

Partikel pembawa muatan listrik di dalamnya muda bergerak

Isolator Partikel pembawa muatan listrik di dalamnya tidak bebas bergerak

Semikonduktor !apat bersi"at sebagai konduktor atau isolator# bergantung pada kondisinya


4/15

)

)!

r

$$k % =*esar ga+a interaksi antara dua muatan ,

*agaimana ara(n+a

Ga+a pada $! ole( $) , )!))!

)!

)!.rF

r

$$k =

$& $1)!.r !).r

!))! r r =

!))! .. rr −=

Ga+a pada $) ole( $! , !))!)

)!

!).rF

r $$k =

/ektor

Satuan

?

?)!!)

FF −=

Arah gaya interaksi tergantung pada jenis muatan yang berinteraksi !

'$&-$1

)!.r

!).r

!))! r r =

)!F

!)F Ga+a pada $!

ole( $)

Ga+a pada $)ole( $

!

-$& -$1)!.r

!).r

!))! r r =

)!F

!)F

'$&'$1

)!.r

!).r

!))!

r r = )!F!)F

HUKUM COULOMB


5/15

'$&-$1

-$3

0!F

0)F

0F

=0

F0!F

0)F+

α 1os)0)0!

)

0)

)

0! % % % % ++

α)

0!

!0

0!

r

$$k % =

)0)

)0

0) r

$$k % =

=0

%

2ntuk bua( muatan 3 Ga+a pada muatan ke k ,

∑≠=

=

k ii

kik

3!

FF

Gaya pada salah satu muatan merupakan ju!a" #$kt%r

gaya yang terjadi karena pengaruh masing-masing muatan

yang lain

*agaimana interaksin+a kalau terdapat lebi( dari dua muatan

P!"S!P SUP#POS!S!


6/15

'$'$

r. Pr

r.)

#

r $$k =

Muatan 24i

Muatan +ang sedemikianke1il se(ingga keberadaann+a

tidak mempengaru(i

medan listrik di sekitarn+a5

o$

FE =

P

'$o

6 6

6

666

66

6

6$

#≈$$o

6 6

6666

6

$o

6

6

6

$ 66 6

## >>$$

F

Medan Listrik di titik P

rE .)P r

$k =Medan listrik pada suatu titik sejauh r dari sebuah muatan titik q

M#$%" L!S&!K


7/15

*agaimana 4ika di dalam suatu ruang terdapat lebi( dari sebua( muatan titik

)E

!E

PE

SUP#POS!S! M#$%" L!S&!K

Medan listrik di P ole $&

P

!r

)r

'$1

'$&

-$*

-$5

'$3

'$n

=P

E)!

EE +

α 1os))!

)

)

)

! + + + + ++=

P +

)

!

!

!r

$k + =

)

)

)

)r

$k + =

=PE nEEEEE +⋅⋅⋅++++ 70)!

∑=

=

i

i

i

i

r

$k

!

)P.rE

P

!r

)r

'$1

'$&

,esultan medan listrik di P ole $1 dan $&

Medan listrik di P ole $&

'5 2ntuk ) bua( muatan titik

*5 2ntuk n bua( muatan titik

E0

E!E8

E7

En

E)


8/15

Medan Listrik (omogen E

Fluks Listrik Φ = ? +

Luas

'LUKS L!S&!K


9/15

Luas

θ

Medan Listrik (omogen E

Pro+eksi bidang tegak lurus

medan listrik E

Fluks Listrik Φ = ? θ 1os +

(ormal bidang)n.

nE . -⋅=

&LUKS LISTRIK 'ADA BIDANG MIRING


10/15

Eii

n.

θ

+lemen bidang

.uas ∆ i

? θ 1osii - + ∆ nE .ii -∆⋅=

∑ ∆⋅ ii - + lim#→∆ i -

=∆Φi

%luks listrik pada elemen ke i

? ∫ ⋅= permukaan

dnE .≡Φ

/ntuk seluru

permukaan

?∫ ⋅ AE d ∫ = d + n=Φ0

/ntuk

permukaan

tertutup

+ 1os θ

&LUKS LISTRIK 'ADA BIDANG TERTUTU'


11/15

Selalu Keluar∆A!

∆A)∆A

0

θ!

θ)θ0

%%H (#K&O B!$%"G


12/15

HUK UM GAUSS

r

'$ d A E

Permukaan auss(bentuk bola)

+lemen luas permukaan auss

Muatan titik

=Φ0 ?

%luks .istrik pada permukaan auss

∫ ⋅ AE d ∫ = +d

∫ = d +

)7

!

r

$ +

oπε

=

∫ =d- ? )7 r - π = o0

$

ε =Φ

%luks .istrik pada permukaan bola

sebanding dengan muatan yang ada

di dalamnya


13/15

&!uks Listrik 'ada S$(aran)'$rukaan T$rtutu*

6$

2 !

2 )

2 0

=Φ=Φ=Φ0)! 2 2 2 ?

o

$

ε

o

$d

ε =⋅∫ AE

%luks .istrik pada permukaan

auss tertutup sama dengan

muatan yang ada di dalamnya

dibagi permitiitas medium


14/15

KESETIM*'9G'9 ELEKT:;ST'TIK


15/15

Hukum Coulumb 1

Documents

Transcript of Hukum Coulumb 1