32
Presentasi Kelompok I 1. Ahmad Ghufroni 2. Aji Saputra Raka S 3. Andhika Sakti 4. Aris Riyanto 5. Danal Meizantaka D 6. Denny Prasetyo 7. Dhewa Achmad H 8. Dian Puspita S 9. Edo Firmansyah 10. Ghani 11. M. Fakhir Rizal Fisika Dasar II

Presentasi Kelompok I

Embed Size (px)

DESCRIPTION

persentasi fisika

Citation preview

Page 1: Presentasi Kelompok I

Presentasi Kelompok I1. Ahmad Ghufroni

2. Aji Saputra Raka S

3. Andhika Sakti

4. Aris Riyanto

5. Danal Meizantaka D

6. Denny Prasetyo

7. Dhewa Achmad H

8. Dian Puspita S

9. Edo Firmansyah

10. Ghani

11. M. Fakhir Rizal

Fisika Dasar II

Page 2: Presentasi Kelompok I

Muatan Listrik Listrik adalah sebuah bentuk energi.

Benda dapat dikatakan bermuatan listrik jika jumlah

muatan positif ( proton ) dan muatan negatif

(elektron ) tidak seimbang.

Benda dikatakan bermuatan negatif jika pada benda

tersebut kelebihan elektron ( jumlah muatan elektron

lebih banyak dari jumlah muatan proton ).

Benda dikatakan bermuatan positif jika pada benda

tersebut kekurangan jumlah elektron ( jumlah muatan

elektron lebih sedikit dari jumlah muatan proton ).

Page 3: Presentasi Kelompok I

Muatan Listrik

Dalam literatur – biasa digunakan huruf q

atau Q untuk menyatakan jumlah kelebihan

muatan positif atau negatif pada suatu

benda.

Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa

setiap muatan Q besar atau kecil, positif atau

negatif adalah merupakan kelipatan dari:

e=1,602 x 10-19C

Page 4: Presentasi Kelompok I

Muatan ListrikAda dua cara benda dapat bermuatan listrik , yaitu :

1. Digosok

Sebuah sisir karet keras apabila digosok pada sepotong

kain wol akan menyebabkan sisir karet tersebut mampu

menarik potongan-potongan kecil kertas.

2. Diinduksi

Induksi adalah pemisahan muatan-muatan pada benda

netral (electron dan proton sama) dengan cara

mendekatkan benda yang sudah terlebih dulu memiliki

muatan listrik.

Page 5: Presentasi Kelompok I

Muatan Listrik

Ketika benda netral didekatkan pada benda

bermuatan negative, maka pada benda netral

tersebut akan terinduksi muatannya.

Artinya muatan positif akan mendekat sementara

muatan negative akan menjauh.

Jika benda di-ground-kan, maka muatan negative

akan ke bumi dan akhirnya benda menjadi bermuatan

positif.

Alat yang dapat dipergunakan untuk mengetahui

apakah sebuah benda bermuatan listrik atau tidak

adalah elektroskop.

Page 6: Presentasi Kelompok I

Hukum Coulomb

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.

Page 7: Presentasi Kelompok I

Hukum Coulomb

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

Page 8: Presentasi Kelompok I

Medan ListrikMedan Magnet (B) serupa medan

listrik (E)

Page 9: Presentasi Kelompok I

Medan ListrikPerbedaan antara gaya listrik dan

gaya magnetGaya Listrik Bekerja searah

dengan medan listrik Bekerja pada partikel

bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak

Bekerja memindahkan partikel

Gaya Magnet Bekerja dalam arah

tegak lurus medan magnet

Bekerja pada partikel bermuatan hanya jika partikel tersebut bergerak

Tidak bekerja untuk memindahkan partikel

Page 10: Presentasi Kelompok I

Medan Listrik

Page 11: Presentasi Kelompok I

Medan ListrikGaya magnet dalam kawat

berarus

BxLIFmagnet

sinILBFmagnet

Page 12: Presentasi Kelompok I

Medan Listrik

Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan

oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik

yang berada dalam suatu medan magnet, B.

)()( magnetgylistrikgyLorentz BxvqEqF

Page 13: Presentasi Kelompok I

Garis Gaya Listrik

Garis-garis gaya adalah garis khayal yang

arahnya (atau arah garis singgungnya)

menyatakan arah kuat medan listrik di

suatu titik. Kerapatannya menyatakan

besar kuat medan listrik di tempat

tersebut. Garis gaya listrik dalam medan

listrik berawal dari muatan positif dan

berakhir pada muatan negatif.

Page 14: Presentasi Kelompok I

Garis Gaya ListrikSifat Gaya Listrik :

Berasal dari muatan positif menuju muatan negatif

Garis gaya listrik tidak pernah berpotongan

Makin rapat garis gaya listrik maka makin kuat medan listriknya

Makin renggang garis gaya listrik maka makin lemah medan listriknya

Page 15: Presentasi Kelompok I

Garis Gaya ListrikArah Gaya Listrik :

+

Arah garis gaya dari muatan positif

-

Arah garis gaya dari muatan negative

Page 16: Presentasi Kelompok I

Garis Gaya Listrik

Untuk pasangan muatan sejenis garis

gaya dipetakan sebagai berikut :

pasangan muatan positif

pasangan muatan negative

Page 17: Presentasi Kelompok I

Garis Gaya Listrik

Satu garis gaya listrik menggambarkan satu

muatan listrik

Netto garis gaya keluar atau masuk dari

permuakaan tertutup sama dengan netto muatan

yang ada di dalam permukaan tertutup tersebut

Page 18: Presentasi Kelompok I

Gerak Muatan-muatan Titik di dalam Medan Listrik (Dari Sini)Tinjau sebuah muatan sumber q’ yang

terletak pada suatu koordinat dengan vektor posisi r’, dan muatan uji q dengan vektor posisi r.

.

'

'

'

'

4

1 12

0

'

rr

rr

rr

q

q

FE qq

Gaya listrik pada muatan uji q adalah

Medan listrik pada muatan uji q adalah

Terlihat bahwa medan listrik pada muatan uji tidak bergantung pada besarnya muatan uji

.

'

'

'

'

4

12

0' rr

rr

rr

qqFqq

Page 19: Presentasi Kelompok I

Gerak Muatan-muatan Titik di dalam Medan ListrikAndaikan ada sebuah muatan titik Q dan kita

ingin mengetahui besar dan arah medan listrik di titik P yang berjarak r dari muatan titik Q tsb.

204

1

r

QEP

Q P EP

Arah medan listrik pada titik P diperlihatkan dengan garis panah warna biru.

Sedangkan besar medan listrik di titik P adalah:

Page 20: Presentasi Kelompok I

Gerak Muatan-muatan Titik di dalam Medan Listrik Hitunglah besar dan arah medan listrik pada titik P yang

terletak 30 cm di sebelah kanan muatan titik Q=-3.10-6 C ?

Q

30 cm

EP

Arah medan listrik adalah menuju muatan Q atau ke kiri karena

muatan Q negatif seperti ditunjukkan dalam garis panah biru.

Besar Medan magnet di P adalah:

204

1

r

QEP

2

69

3,0

10.310.9

CN /10.3 5

Page 21: Presentasi Kelompok I

Distribusi Muatan Kontinu

Electric Flux (Fluks Listrik)

Fluks listrik adalah jumlah garis-garis medan

listrik yang menembus secara tegak lurus

pada suatu bidang dinamakan Fluks Listrik

dengan symbol f, seperti pada gambar:

Page 22: Presentasi Kelompok I

Distribusi Muatan Kontinu

Hukum Gauss

Hukum Gauss adalah jumlah garis medan yang

menembus suatu permukaan tertutup sebanding

dengan jumlah muatan listrik yang melingkupi

permukaan tertutup itu.

Page 23: Presentasi Kelompok I

Gaya pada q’ menurut hukum Coulomb adalah :

dan kuat medan listrik pada titik P adalah :

Arah medan menjauhi q, jika muatan q ini positif

dan menuju q, jika muatan negatif.

Perhitungan Medan Listrik Berdasarkan Hukum Coulomb

Page 24: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Berdasarkan Hukum Coulomb

Kuat medan listrik di suatu titik, E didefinisikan

sebagai gaya tiap satuan muatan di titik

tersebut. Secara matematis kuat medan listrik

di suatu titik dinyatakan dalam persamaan :

Jika sejumlah muatan titik qA , qB dst,

berada pada jarak dA , dB dst terhadap suatu

titik P , maka kuat medan di titik P adalah :

'q

FE

2204

1

B

B

A

A

d

q

d

qE

Page 25: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Berdasarkan Hukum Coulomb Sebuah konduktor bola berongga diberi muatan -50mC. Bola ini

memiliki diameter 12 cm. Hitung kuat medan listrik pada jarak (a) 3cm

dari pusat bola, (b) 6 cm dari pusat bola, dan (c) 9 cm dari pusat bola.

Penyelesaian:

q=-50mC = -50×10-6 C, d = 12 cm, r= 12/2 cmm=6 cm = 6×10-2 m

(a)    EA = 0 ( di dalam bola)

(b)   EB =  = -1,25×108 N/m

(c)    EC = = -5,6× 107 N/m 

Page 26: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Soal 1

Sebuah konduktor mengangkut muatan total

sebesar = +3 nC. Muatan di dalam rongga yang

diisolasi dari konduktor adalah -5 nC. Berapakah

muatan pada permukaan sebelah dalam dan

sebelah luar konduktor?

Page 27: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum GaussSoal 2

Bumi mempunyai muatan listrik netto. Dengan

instrumen elektronik yang peka, pengukuran medan

listrik di permukaan bumi menghasilkan nilai rata-

rata 150 N/C dengan arah menuju pusat bumi.

a) Berapakah kerapatan

muatan permukaan di

permukaan bumi?

b) Berapakah muatan

permukaan total bumi?

Page 28: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Soal 3

Selembar kertas yang luasnya 0,250 m2 diorientasikan

sehingga normal ke lembar itu membentuk sudut sebesar

60o terhadap sebuah medan listrik homogen yang besarnya

14 N/C.

a) Carilah besar fluks listrik yang melalui lembar itu.

b) Apakah jawaban a) tergantung bentuk lembar

tersebut?

c) Sudut berapakah yang menghasilkan fluks paling

besar dan paling kecil?

Page 29: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Penyelesaian

Karena muatan dalam rongga adalah q = -5 nC,

maka muatan pada permukaan sebelah dalam

harus sama dengan –q = +5 nC.

Konduktor mengangkut muatan total sebesar +3

nC yang semuanya tidak berada di bagian dalam

material itu. Jika +5 nC berada pada permukaan

sebelah dalam rongga itu, maka harus ada (+3 nC)

– (+5 nC) = -2 nC pada permukaan konduktor

sebelah luar.

Page 30: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Penyelesaian

Berdasarkan arah medan listrik diketahui bahwa

adalah negatif.

Muatan total Q adalah hasil kali luas permukaan

bumi dan kerapatan muatan :

Q = 4 (6,38 X 106 m)2(-1,33 X 10-9 C/m2)

= -6,8 X 105 C

Page 31: Presentasi Kelompok I

Penyelesaian

Diketahui : E = 14 N/C

A = 0,25 m2

Ditanya:

a) E E = ?

b) Apakah E E tergantung bentuk lembar?

c) untuk nilai E E max dan minimum?

Jawab :

A)

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Page 32: Presentasi Kelompok I

Perhitungan Medan Listrik Menggunakan Hukum Gauss

Penyelesaianb) Nilai E E tidak tergantung

bentuk lembar c) E E maksimum = EA cos 0o = EA

= 0o

E E minimum = EA cos 90o = 0

= 90o