Hukum Gauss - FMIPA Personal Blogs
advertisement
Hukum Gauss Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung 21 Januari 2016 Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 1 / 14 Konsep Dasar Fluks Simetri Hukum Gauss Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 2 / 14 Fluks dari suatu vektor Misal terdapat udara yang mengalir dengan kecepatan ~v menuju suatu loop dengan luas A. Vektor kecepatan membentuk sudut sebesar θ terhadap vektor normal dari loop n̂. Maka nilai Φ = ~v · An̂ = vA cos θ disebut fluks. Dalam contoh ini, fluks menyatakan jumlah aliran volume yang melewati daerah A. n̂ n̂ Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 3 / 14 Fluks medan listik Perhatikan permukaan tertutup pada gambar. Anggap kita mengetahui besar ~ di seluruh ruang. medan E Bagi permukaan tertutup menjadi ~ = n̂dA. bagian-bagian kecil d A Untuk tiap bagian, dihitung nilai ~ · d A. ~ E Fluks total yang menembus permukaan adalah I ~ · d A. ~ Φ= E n̂ n̂ (1) n̂ Besar fluks sebanding dengan jumlah garis medan listrik yang menembus permukaan. Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 4 / 14 Hukum Gauss Hukum Gauss menyatakan bahwa Φ= Agus Suroso (FTETI-ITB) qin . ε0 Hukum Gauss (2) 21 Jan 2016 5 / 14 Penerapan Hukum Gauss: Partikel titik dA n̂ Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 6 / 14 Penerapan Hukum Gauss: batang panjang S1 n̂1 S2 n̂3 n̂2 S3 Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 7 / 14 Penerapan Hukum Gauss: Permukaan n̂2 S3 S2 n̂3 n̂1 S1 Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 8 / 14 Penerapan Hukum Gauss: Dua Plat Sejajar Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 9 / 14 Penerapan Hukum Gauss: Medan Tak Seragam ~ = 3x î + 4ĵ Suatu kubus diletakkan pada daerah dengan medan listrik E N/C seperti pada gambar. Tentukanlah fluks total yang menembus permukaan kubus dan tentukan pula muatan total yang terdapat di dalam kubus. Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 10 / 14 Penerapan Hukum Gauss: Medan Tak Seragam Langkah #1. Identifikasi vektor permukaan kubus. Langkah #2 Hitung fluks tiap permukaan, lalu jumlahkan. Langkah # Terapkan hukum Gauss. Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 11 / 14 Penerapan Hukum Gauss Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 12 / 14 Penerapan Hukum Gauss Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 13 / 14 Penerapan Hukum Gauss: muatan tersebar merata dalam bola isolator Muatan sebesar Q tersebar merata dalam suatu bola isolator berjejari a. Tentukan medan listrik di dalam dan di luar isolator. Agus Suroso (FTETI-ITB) Hukum Gauss 21 Jan 2016 14 / 14
