Upload
risali-addini
View
255
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 2.Muatan Listrik
1/28
MUATAN LISTRIK
danHUKUM COULOMB
By : Muslimin, ST.
8/17/2019 2.Muatan Listrik
2/28
Pokok Bahasan :
1.Muatan Listrik
.K!ndukt!r dan Is!lat!r
".Hukum C!ul!m#
8/17/2019 2.Muatan Listrik
3/28
1. Muatan Listrik
A$a itu muatanlistrik%
S&'ara( muatanlistrik
)&r*!#aan +$&r*!#aan
Hu#unan muatan
listrik
-asar k!ns&$ muatanlistrik
K!ns&$ muatan listrik &l&ktr!n/s&dikit 0
1
"
2
3nd
t(&s(!4 %
8/17/2019 2.Muatan Listrik
4/28
A$a itu muatan listrik%
• Suatu #&nda dikatakan #&rmuatanlistrik 'ika dia m&miliki
k&tidaks&im#anan muatan didalamnya
•S&(ina muatan adala( muatandasar atau kandunan dasar yandimiliki s&tia$ #&nda.
8/17/2019 2.Muatan Listrik
5/28
S&'ara( muatan listrik
• A4alnya s&!ran ilmu4an yunani kun!#&rnama t(al&s !5 mil&tus m&lakukansua( $&r*!#aan d&nan m&n!s!k+
!s!kan #atu am#ar /kar&t dari &ta( $!(!nyan dik&raskan0 k& kain 4!l dan did&katkank& #ulu ayam
• Bulu ayam t&rsut m&n&m$&l atau t&rtarik
k& #atu am#ar t&rsut• Lalu mun*ulla( kata listrik yan #&rasal dari
kata &l&ktr!n #atu am#ar /m&nurut#a(asa yunani0
8/17/2019 2.Muatan Listrik
6/28
S&'ara( muatan listrik
• S&t&la( itu #ulu ayam t&rl&$as
• Ini #&rarti #&rsi5at s&m&ntara
muatannya• Na( ini yan dinamakan listrik statis
yan #&r(u#unan d&nan$&r#&daan muatan listrik $ada #&nda
8/17/2019 2.Muatan Listrik
7/28
K!ns&$ muatan listrik
• )ada s&tia$ #&nda s&lalu ada muatan$!siti5 dan n&ati5 yan sama #anyaknyas&(ina n&tral
•
Bila muatan $!siti5nya tini #&ndat&rsut #&rmuatan• B&nda #&rmuatan disa#kan !l&(
k&li(an k&(ilanan &l&ktr!n•
Sala( satu *ara aar #&nda #&rmuatanyaitu d&nan *ara di!s!k• )&naru( $lastik $ada !s!kan m&n'adi
n&ati5, s&dankan ka*a $!siti5
/$lastik ka*a 0+ 6
)&n&ra$an
8/17/2019 2.Muatan Listrik
8/28
Hu#unan #&nda#&rmuatan listrik
Bermuatan dg tidakbermuatan
• Akan salin t&rtarik
sa# #&nda t&rsut
terpolarisasi
• Terpolarisasi adala($&nyusunan l&tak
&l&ktr!n $ada #&ndan&tral k&tika #&ndan&tral did&katkan k&#&nda #&rmuatan
Bermuatan denganbermuatan
Benda 1 Benda 2 hubungan
T!lakm&n!lak
T!lak
m&n!lak Tarik
m&narik
++
66
6+
8/17/2019 2.Muatan Listrik
9/28
Hu#unan #&nda#&rmuatan listrik
Bermuatan dg tidakbermuatan
+ ++ +
+ ++ +
Inatmuatannyat&rsar rata/tidakm&num$ul0kar&nan&ati5 dann&ati5#&rt!lakan
+
6
+
6
+
6
+
6
666
+++
8/17/2019 2.Muatan Listrik
10/28
Bermuatan denganbermuatan
++
66
6+
Hu#unan #&nda#&rmuatan listrik
8/17/2019 2.Muatan Listrik
11/28
)&r*!#aan
Sisir $las tik
+ +++
6
6
++
8/17/2019 2.Muatan Listrik
12/28
K!ns&$ &l&ktr!n
• S&$&rti yan suda( di '&laskan tadi ,muatan#&rantun $ada$&r$inda(an &l&ktr!n
• K&tika di!s!kkan,kita m&nam#a(&n&ri s&(ina&l&ktr!n #isa#&r&rak k& !r#italyan li( tini(ina l&$as
8/17/2019 2.Muatan Listrik
13/28
66
6n
nn
+
+
+
+ +
+
8/17/2019 2.Muatan Listrik
14/28
M&sin 5!t!k!$i
/7&r!ra$(i* *!$i&r0
8/17/2019 2.Muatan Listrik
15/28
+ + + + + + + + + + + + + + + + +++++++
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
Ka4at k!r!na
8!t!k!ndukt!r
L!am
8/17/2019 2.Muatan Listrik
16/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Ca(aya yan di$antulkan dari
d!kum&nt
B&ru#a(m&n'adik!ndukt!rLalum&nalir
8/17/2019 2.Muatan Listrik
17/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + ++
8/17/2019 2.Muatan Listrik
18/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + ++
66
66
6
66 6
66
66
6
T!n&r
8/17/2019 2.Muatan Listrik
19/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + ++
6 6 66 6 66 6 66 6
8/17/2019 2.Muatan Listrik
20/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + ++
6 6 66 6 66 6 66 6
K&rtas
8/17/2019 2.Muatan Listrik
21/28
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6+ + + + + + + + + ++
6 6 66 6 66 6 6
6 6+ +++ ++
8/17/2019 2.Muatan Listrik
22/28
8/17/2019 2.Muatan Listrik
23/28
2. Konduktor dan Isolator
Bahan-bahan perak, tembaga, dan aluminium yangdapat dialiri arus listrik atau mudah menghantarkanarus listrik disebut konduktor listrik , sedangkanbahan-bahan karet dan plastik yang tidak dapat
dialiri arus listrik atau sukar menghantarkan aruslistrik disebut isolator listrik .
Beberapa bahan, seperti germanium dan silikondapat bertingkah laku kadang-kadang sebagai
konduktor dan kadang-kadang sebagai isolator.Bahan-bahan seperti ini disebut semikonduktor .
8/17/2019 2.Muatan Listrik
24/28
3. Hukum Coulomb
Gaya interaksi antara dua benda titik bermuatan listriksebanding dengan muatan masing-masing, danberbanding terbalik dengan kuadrat jarak antarakedua muatan tersebut .
Gaya interaksi bekerja pada garis penghubung antarakedua benda bermuatan tersebut. Gaya interaksitarik-menarik, bila mutan berbeda tanda; dan tolak-menolak bila bertanda sama.
Peristiwa di atas dikenal dengan Hukum Coulomb.
Sebuah benda titik bermuatan !
8/17/2019 2.Muatan Listrik
25/28
Sebuah benda titik bermuatan ! berada pada "ektor posisi , danbenda bermuatan # ada pada"ektor posisi .
$ektor posisi ! relati% terhadap # adalah
$ektor satuan pada arah dituliskan
Se&ara kuantitati% gaya pada ! yang disebabkan oleh # dapat dituliskan sbb '
2112 r r r −=
12
12
12
12
12ˆ
r
r
r
r r ==
122
12
21
0
12 ˆ
4
1r
r
qq F
πε
=
1r
2r
q1
x
q2
y
1r
2r
12r
12 F
12r
12 F
G l h b b r p bu h mu t n
8/17/2019 2.Muatan Listrik
26/28
Gaya oleh beberapa buah muatan
Gb.!.( )a*$ektor posisi i,#,( dan + )b*Posisi relati% ! terhadap #,( dan +
Bila !, #, ( dan + terpasang kuat pada posisi masing-masing, gaya resultan yang bekerja pada ! oleh karena
#, ( dan + adalah
gaya antara ! dan #, gaya antara ! dan (, dsb.
adi gaya pada ! oleh beberapa muatan adalah superposisi
gaya interaksi antara ! dengan masing-masing muatan.
q2
q1
q3
q4
q1
q4
q3
q2
13r
14r
12r
3r
4r
1r
2r
1413121 F F F F ++=
13 F 12 F
8/17/2019 2.Muatan Listrik
27/28
!. ita mempunyai # buah benda titik bermuatan.
ang satu terletak pada koordinat )#,/* denganmuatan ! 0 !/ C, dan yang lain terletak padakoordinat )1,+* dengan muatan # 0 -1 C. 2entukan"ektor gaya yang bekerja pada muatan # karena
gaya Coulomb oleh !. Posisi koordinat dinyatakandalam meter.
TUGAS :
#. 3mpat buah muatan terpasang masing-masing pada
koordinat )/,(*, )!,+*, )+,/*, dan )/,-(*. Hargamasing-masing muatan adalah ! 0 -# C, # 0 ! C, (0 ( C, dan + 0 -! C. Hitung resultan gaya pada (.Posisi muatan dinyatakan dalam meter.
8/17/2019 2.Muatan Listrik
28/28
(. 2iga muatan titik ditempatkan pada sumbu 4seperti pada gambar. 2entukan gaya total padamuatan -15C yang disebabkan oleh dua muatanlain6
+. 7iketahui muatan-muatan tampak seperti padagambar dibawah ini. 2entukan gaya pada muatan8+5C akibat dua muatan lainnya.
+29C6"9C 69C
"; *m; *m
6"9C69C
69C
; *m ; *m