medan listrik 2

MEDAN LISTRIK 2
MEDAN LISTRIK KARENA
DIPOL LISTRIK




Dua partikel bermuatan
sama besar q, + dan terpisah dg jarak d
medan listrik krn dipol pd P
yg berjarak z dr titik
tengah dipol pd axis
melalui partikel tsb ad E
(+) & E (-)
Titik P berjarak r(+) dan r() dr msg2 muatan  sb z
Arah momen dipol p pd titik
P yaitu dr muatan – ke +

Besarnya E medan listrik total di titik P krn
dipol

Stlh disusun ulang, didpt



Jk z >>>d, mk (d/2z)
<<1, dpt diabaikan
qd yg merupakan 2
sifat instrinsik q dan d
dipol ad. besar p
kuantitas vektor 
momen dipol listrik (p)
Satuan p  (coulomb
meter)

maka

Arah p ad. dari – ke
ujung + dipol
Dr pers di atas, jk
medan listrik dipol
diukur pd jarak tertentu
mk hanya akan didpt
produknya (p=qd), bkn
q dan d scr terpisah






Medan pd jarak tertentu tdk berubah jk q=2x,
d=setengah
Besar E bervariasi sbg 1/r3; r jarak an. ttk yg
dtinjau dg pusat dipol
Arah medan listrik E utk titik jarak pd axis dipol
ad selalu arah vektor momen dipol p; baik utk
titik yg berada di atas atau dibwh axis dipol
Jk jarak ttk dr dipol 2x,mk medan listrik turun 8x
Medan listrik dipol berkurang lbh byk thd jarak
drpd medan listrik muatan tunggal disebabkan
muatan dipol sama tp blawanan; saling
menghilangkan
SEBUAH MUATAN TITIK
DI DLM MEDAN LISTRIK



Apa yg tjd pd partikel bermuatan jk berada dlm
medan listrik yg disebabkab oleh muatan lain yg
diam atau bergerak pelan?
Gaya listrik akan bekerja pd partikel, yaitu:
F=qE
q : muatan partikel (+/-)
E: medan listrik (eksternal) yg dihasilkan oleh
muatan lain pd lokasi partikel).
Partikel/benda bmuatan tidak dipengaruhi oleh
medan listrik mereka sendiri
Sebuah dipol pd medan listrik






Dipol ditempatkan pd medan
listrik external seragam
Arah p (momen dipol listrik)
dr ujung – ke +
Behaviour dipol : E & p
Dipol  struktur kaku dg 2
pusat bermuatan q sama
besar tp berlawanan tanda
dan berjarak d.
Dipol dpt dianggap vektor p
yg besarnya p dg arah dr
muatan – ke +
momen dipol membentuk
sudut  thd medan E





Gaya listrik bekerja pd ujung
bermuatan dipol
Krn medan listrik seragam,
mk 2 gaya td yg sama
besarnya tp berlawanan
arah:
F=qE
Krn medan seragam, mk
resultan gaya pd dipol nol,
pusat massa tdk berubah
Gaya pd ujung muatan
mhasilkan total torque  pd
pusat massa
Jk pusat massa berjarak x
pd grs pusat,mk besarnya
momen kakas (torque):

Karena momen dipol,p=qd
& F=qE mk

Arah p dan E

Torque yg bekerja pd dipol
cenderung memutar
momen dipol p agar searah
medan listrik E
mengurangi ; searah
jarum jam
Energi potensial dipol listrik





arah dipol pd medan listrik
berhub. dg tenaga
potensial dipol (U)
Dipol memp.tenaga
potensial 0 pd kondisi
setimbang  momen dipol
p searah dg medan E
Potensial energi max jk p
berlawan arah dg E
Utk mengubah arah dipol
perlu kerja dr luar
Jk dipol berotasi dr i ke f
mk kerja yg dilakukan thd
dipol oleh medan listrik:

Energi potensial U pd
sudut 

Uf dan Ui didpt dr:
U= -p E
Jk perub. arah disebabkan
oleh torque (dr luar), mk
kerja thd dipol (Wa) oleh
torque ad. negative dr
kerja dilakukan dipol thd
medan

Contoh soal:

Sebuah dipol listrik bermuatan q=1,0x10-6
C dan terpisah sejauh 2,0 cm.Dipol tsb
ditempatkan dlm medan luar yg besarnya
1,0x105N/C
a. Brp momen kakas max?
b. Brp besar kerja yg dilakukan oleh
pengaruh luar utk memutar ujung dipol
dari =0 mjd ujung lainya?
Jawab contoh soal:
a.
Torque max didapt pd =90o
= (1.0 x10-6 C)(0.02 m)(1.0x105 N/C)(sin 90o
= 2.0 x 10-3 N.m
b. Kerja yg dilakukan ad.selisih tenaga potensial
antara 180o dan 0o
=(2) (1.0 x10-6 C)(0.02 m)(1.0x105 N/C)
=4.0x10-3 J