1.-Pengantar-LM1-2011-2012

LISTRIK MAGNET ID10C.0502103

Dr. Togar P. Saragi, M.Si

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN BANDUNG

Dr.Togar Saragi,Listrik Magnet 1 2

ELEKTROSTATIK (LM1):

Menerangkan fenomena fisis yang berkaitan dengan

interaksi antara muatan-muatan listrik statis atau

distribusi muatan dalam sebuah ruang tertentu dengan

boundari statis.

MAGNETOSTATIK: (LM2) : Semester Genap

Menerangkan arus listrik statis dan interaksinya,

misalnya: muatan-muatan listrik yang bergerak

dengan kecepatan konstan.


Elektrostatik(Electricity)

Magnetostatik(magnetism)

James Clerck Maxwell (Classical ED):Elektrostatik+Magnetostatik dan Interaksinya yang disebabkan

oleh distribusi makroskopik muatan listrik dan arus. Makroskopik: distribusi muatan dan arus yang terlokalisasi dalam volume ruang kecil yang tak berhingga. Optik: sub

bagian dari teori PM.

HENDRIK ANTOON LORENTZ:Teori elektrodinamik dengan skala mikroskopik

yang juga meletakkan dasar untuk teori relativitas khusus yang diformulasikan oleh ALBERT EINSTEIN

tahun 1905

Tahun 1930 PAUL ADRIEN MAURICE DIRAC:Kuantum Mekanika Relativistik Quantum ED (QED)

Teori (Elektrodinamika+ Interaksi Lemah):electroweak theory

Modern theory of strong interactions:quantum chromodynamics (QCD)


Evaluasi:

UAS : 35 %, UTS : 35 %

TUGAS : 15%, QUIZ : 15 %

Kehadiran 80%

(Syarat mengikuti UAS)

Grade:

80 100 = A, 68 79 = B, 56 -67 = C, 45 55 = D, 0 44 = E

Semester 3, Kelas B Jadwal Kuliah: Selasa, 10.30 13.00, R.201


Silabus

Ringkas

(Pokok

Bahasan)

Materi

(Sub Pokok

Bahasan)

Rincian Materi

(Masuk dalam SAP)

MK lain

yang

memer-

lukan

Review

Analisa

Vektor dan

Sistim

Koordinat

Analisa Vektor,

identitas vektor, dl,

dS, dV sistim

koordinat

Perumusan aljabar vektor, operator del, gradien, curl dan

laplace, Integral garis, permukaan dan volum

Teorema Divergensi, Teorema Stokes

Sistim koordinat kartesis, silinder, bola

Transformasi sistim koordinat

Medan

Listrik

Statik

Hukum Coulumb,

Medan listrik Statik,

Hukum Gauss

Penurunan rumus dan penerapan hukum Coulomb dan

pernyataan vektor.

Perumusan medan listrik static E dan menghitung medan

E oleh muatan listrik tunggal dan distribusi muatan diskret,

serta distribusi muatan kontinu secara integral.

Perhitungan fluks garis gaya medan E dan merumuskan

hukum Gauss.

Potensial

Listrik

Potensial listrik,

Uraian Multipol,

Persamaan Laplace

Penerapan integral garis guna membuktikan sifat

konservatif medan statik E.

Penurunan rumus medan potensial listrik static V, dan

menyatakan medan listrik sebagai gradient medan

potensial.

Perhitungan potensial listrik oleh berbagai distribusi

muatan diskret dan kontinu.

Penurunan persamaan Laplace untuk potensial V, dan

menerapkan metoda separasi variable untuk memecahkan

persoalan syarat batas.

Pers. Poisson dan

Metoda Bayangan

Penurunan persamaan Poisson untuk potensial V dalam

ruang distribusi muatan.

Penerapan metoda bayangan serta mengenal metoda

fungsi Green.


Silabus

Ringkas

(Pokok

Bahasan)

Materi

(Sub Pokok

Bahasan)

Rincian Materi

(Masuk dalam SAP)

MK lain

yang

memerlukan

Bahan

Dielektrik

Medan

Polarisasi P,

Medan

Pergeseran

Listrik D

Perbedaan bahan konduktor dan bahan dielektrik.

Pengertian polarisasi muatan listrik statik, dipole

listrik mikroskopik, dan mendefenisikan medan

polarisasi listrik P, kaitannya dengan rapat momen

dipole listrik per volume.

Deskripsi hubungan medan P dengan rapat muatan

permukaan dan volume.

Defenisi medan pergeseran listrik D dan

merumuskan ulang hokum Gauss dalam D.

Deskripsi hubungan antaraa medan E, D, dan P

serta mencirikan tetapan susceptibilitas listrik dan

koefisien dielektrik listrik dari bahan dielektrik.

Fisika

Material

Kuantum

Molekul

Optik

Kapasistans,

Rapat Energi

Listrik Statik,

dan Syarat

Batas

Perumusan besaran kapasitans listrik C, menghitung

kapasitans listrik ekivalen rangkaian kapasitor, dan

merumuskan rapat energi listrik statik.

Perumusan syarat batas medan E dan D pada batas

dua bahan dielektrik berbeda.

Pustaka

1. J. R. Reitz, Foundations of Electromagnetic Theory, Addison-Wesley Publ., 1993

2. D. J. Griffith, Introduction to Electrodynamics, Prentice-Hall Inc.,1989.

3. J. D. Jackson, Classical Electrodynamic, John Wiley & Sons. Inc., 1991.



Uraian Standar Kompetensi, Kompetensi Dasar, Indikator dan Materi

Materi Pokok: (1) Medan Listrik Statik

Standar Kompetensi: Menerapkan analisa vektor untuk merumuskan hukum Coulomb, medan listrik, fluks garis gaya, dan menurunkan hukum Gauss

Kompetensi Dasar Indikator Materi

Memahami topik-

topik relevan

analisa vektor

Membedakan medan skalar dan vektor, serta menerapkan materikajian analisis vektor: operator grad, div, curl, integral garis,

permukaan dan volume

Menerapkan teorema integral Stokes, Divergensi, dan Green

Analisis

Vektor

Mendeskripsikan

medan listrik E dan

hukum Gauss

Merumuskan dan menerapkan hukum Coulomb dalampernyataan vektor

Merumuskan medan listrik statik E dan menghitung medan Eoleh muatan listrik tunggal dan distribusi muatan diskrit, serta

distribusi muatan kontinu secara integral

Menghitung fluks garis gaya medan E dan merumuskan hukumGauss

Hukum

Coulomb,

Medan

Listrik Statik

dan Hukum

Gauss


Materi Pokok: (2) Potensial Listrik (Potensial Skalar)

Standar Kompetensi: Membuktikan sifat konservatif medan listrik statik E dan merumuskan medan potensial listrik statik V. Menghitung potensial listrik dan mengungkapkannya dalam pernyataan

uraian multipol. Menurunkan persamaan Laplace dan Poisson untuk potensial listrik V. Memecahkan

pers. Laplace untuk berbagai syarat batas dengan menggunakan metode separasi variable, dan

persamaan Poisson dengan menggunakan metode bayangan dan fungsi Green.


Mendeskripsikan

sifat konservatif

medan listrik statik

dan merumuskan

potensial listrik

diluar ruang

distribusi muatan

Menerapkan integral garis guna membuktikan sifat konservatifmedan statik E.

Merumuskan medan potensial listrik statik V, dan menyatakanmedan listrik sebagai gradien medan potensial

Menghitung potensial listrik oleh berbagai distribusi muatan diskritdan kontinu

Menurunkan persamaan Laplace untuk potensial V, danmenerapkan metode separasi variabel untuk memecahkan

persoalan syarat batas

Potensial

Listrik, Uraian

Multipol,

Persamaan

Laplace

Mendeskripsikan

potensial listrik

dalam ruangan

distribusi muatan

Menurunkan persamaan Poisson untuk potensial V dalam ruangdistribusi muatan

Menerapkan metode bayangan serta mengenal metode fungsiGreen

Menentukan potensial listrik, medan listrik dari rapat muatan listrikdengan menggunakan metode bayangan.

Persamaan

Poisson dan

Metode

Bayangan


Materi Pokok: (3) Bahan Dielektrik

Standar Kompetensi: Mendefeniskan medan polarisasi listrik P dan memahami hubungannya dengan rapat dipol listrik mikroskopik dan rapat muatan listrik permukaan. Mendefenisikan medan

pergeseran listrik D dan merumuskan ulang hukum Gauss dalam D. Mendeskripsikan hubungan

antara E, P, dan D serta mencirikan besaran khas bahan dielektrik: susceptibilitas listrik dan konstanta

dielektrik. Merumuskan besaran kapasitansi listrik C, menghitung kapasitansi listrik ekivalen rangkaian

kapasitor, dan merumuskan rapat energi listrik statik.


Mendeskripsikan

bahan dielektrik

bersumber dari

dipol muatan listrik

mikroskopik, dan

perumusan

makroskopiknya

dalam medan

polarisasi listrik P,

pergeseran listrik D

Membedakan bahan konduktor dan dielektrik Memahami polarisasi muatan listrik statik, dipol listrik mikroskopik

dan mendefinisikan medan polarisasi listrik P, kaitannya dengan

rapat momen dipol listrik per volume

Mendeskripsikan hubungan antara medan P dengan rapat muatanpermukaan dan volume

Mendefeniskan medan pergeseran listrik D dan merumuskan ulanghukum Gauss dalam D

Mendeskripsikan hubungan antara medan E, D dan P sertamencirikan konstanta susceptibilitas listrik dan koefisien dielektrik

dari bahan dielektrik

Medan

Polarisasi

Listrik P,

Medan

Pergeseran

Listrik D

Merumuskan

kapasitansi, rapat

energi medan listrik

statik, dan syarat

batas untuk medan

E dan D

Merumuskan besaran kapasitansi listrik C, menghitung kapasitansilistrik ekivalen rangkaian kapasitor, dan merumuskan rapat energi

listrik statik

Merumuskan syarat batas medan E dan D pada batas 2 bahandielektrik berbeda

Kapasitans,

Rapat Energi

Listrik Statik,

dan Syarat

Batas


Perkuliahan:

Senin, 15 Agustus 2011 - Jumat, 2 Desember 2011

Ujian Tengah Semester :

Senin, 10 Oktober 2011 - Jumat, 21 Oktober 2011

Ujian Akhir Semester :

Senin, 12 Desember 2011 - Jumat, 23 Desember 2011


Mg Materi Sub Pokok Bahasan

1

16/8/11

Analisa Vektor

dan Sistim

Koordinat

Medan skalar, medan vektor, Analisa vektor: operatorgrad, div, curl, laplace, integral: garis, permukaan dan

volume, teorema integral stokes, divergensi dan Green

Sistim Koordinat kartesis, silinder dan bola. Penerapanoperator grad, div dan curl dan laplace dalam masing-

masing sistim koordinat, dan transformasi koordinat.

2

23/8/11Hukum Coulomb

Konsep gaya listrik, Perumusan Hukum Coulomb dalamnotasi vektor

Prinsip superposisi

3

6/9/11

Medan Listrik

Hukum Coulomb (lanjutan), Perumusan medan listrik Menentukan medan listrik E oleh muatan diskrit tunggal

4

13/9/11

Prinsip superposisi (distribusi muatan diskrit) Menentukan medan listrik E oleh distribusi muatankontinu secara integral

5

20/9/11 Medan Listrik

(kont...) dan

Potensial Listrik

Fluks listrik Hukum Gauss dan Aplikasinya

6

27/9/11

Sifat konservatif medan listrik E Perumusan medan potensial listrik (skalar) Potensial listrik oleh distribusi muatan diskrit

7

4/10/11

Potensial Listrik

(kont...)

Potensial listrik oleh distribusi muatan kontinu

Perumusan E sebagai gradien potensial E=-V danaplikasinya

Distribusi Pertemuan / Minggu dan Materi Perkuliahan


Mg Materi Sub Pokok Bahasan

8

11/10/11UTS (Senin, 10 Oktober 2011 - Jumat, 21 Oktober 2011)

9

18/10/11

Persamaan

Laplace dan

Persamaan

Poisson

Persamaan Laplace dalam koordinat kartesis, silinder dan bola Perumusan persamaan Laplace untuk potensial V

10

25/10/11

Penerapan metode separasi variabel untuk persoalan syarat batas Penurunan persamaan Poisson untuk potensial V dalam ruang distribusimuatan

11

1/11/11

Metode

Bayangan dan

Bahan

Dielektrik

Penerapan metode bayangan dalam menentukan V dan E, sertamengenal metode fungsi Green

Bahan konduktor dan bahan dielektrik

12

8/11/11Bahan

Dielektrik

Polarisasi muatan listrik, dipol listrik mikroskopik dan medan polarisasi P Hukum Gauss untuk D Susceptibilitas listrik, konstanta dielektrik, medan E, D dan P

13

15/11/11

Bahan

Dielektrik

Perumusan kapasitansi listrik C bahan dielektrik, kapasitansi ekivalenrangkaian listrik

14

22/11/11 Bahan

Dielektrik dan

Bahan Listrik

Perumusan rapat energi listrik Perumusan syarat batas medan E dan D pada batas 2 bahan dielektrikberbeda

15

29/11/11

Bahan listrik: Ferroelektrik dan Piezoelektrik

16 REVIEW

17 UAS: Senin, 12 Desember 2011 - Jumat, 23 Desember 2011

Documents

1.-Pengantar-LM1-2011-2012