DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii

DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Bab 1
Bab 2
Bab 3
Bab 4
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
xiii
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Ruang Lingkup Kajian
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan
1
1
1
2
2
2
Tinjauan Pustaka
2.1 Potensial Listrik
2.1.1 Potensial Dari Suatu Muatan Titik
2.1.2 Garis - garis Ekipotensial
2.1.3 Bidang Atau Garis Ekipotensial
2.2 Kerapatan Arus
2.3 Arus Listrik
2.4 Hukum Ohm
2.5 Hukum Kirchoff I dan II
2.6 Medan Listrik
2.7 Solenoida
Metode Penelitian
3.1 Diagram Alir Penelitian
4
4
8
8
9
10
11
12
14
14
16
19
19
Hasildan Pembahasan
4.1 Rangkaian Listrik Sederhana Dua - Dimensi
4.2 Rangkaain Listrik Sederhana Tiga - Dimensi
4.3 Kerapatan Muatan Permukaan Rangkaian Listrik Sederhana
Yang Dipotong
4.4 Vektor Poynting Di Sekitar Kabel
4.5 Medan Listrik Yang Diakibatkan Oleh Suatu Rangkaian
Listrik Tertutup
4.6 Vektor Poynting Pada Rangkaian Yang Lebih Besar Dari R
4.7 Integral Umum
20
20
21
23
27
31
32
39
Universitas Sumatera Utara
Bab 5
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
42
42
43
Daftar Pustaka
44
Lampiran I
: Pembuktian Rumus
Lampiran II : Alfabet Yunani
Lampiran III : Daftar Simbol
45
48
49
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2, 2.3
Gambar 2.4, 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 2.14
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Muatan Uji
Analogi Energi Potensial Gravitasi
Analogi Kerja Potensial Listrik
Dua muatan positif dan negatif saling tarik - menarik
Dipol Listrik
Dua muatan positif yang sejenis
Permukaan garis - garis ekipotensial
Arah aliran arus listrik
Kawat konduktor dengan panjang elemen volum
Kurva linier hambatan Ohmik dan non - ohmik
Sebuah Penampang Solenoida
Sebuah Penampang Solenoida Berbentuk Segi – empat
Vektor Poynting rangkaian listrik sederhana
dua – dimensi
Garis Bidang Ekipotensial
Rangkaian Listrik Sederhana Berbentuk
Toroida Tiga – Dimensi
Elemen – elemen pendek kabel Dua – Dimensi
Rangkaian memotong bidang sumbu x-y
padatitik A dan B
Rangkaian tertutup dengan hambatan yang sama
Plot logaritma vektor Poynting
pada bidang rangkaian tertutup
Garis – garis ekipotensial pada suatu rangkaian toroida
4
5
7
8
8
9
9
11
12
14
16
17
21
22
22
24
29
32
37
38
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Meskipun konsep vektor Poynting telah dikenal baik selama bertahun – tahun,
bahwa aliran energi elektromagnetik di dalam rangkaian ohmik tiga – dimensi
sederhana yaitu merupakan topik yang menarik untuk dibahas. Karena rapat
muatan permukaan beperan pada rangkaian arus searah (direct current),sebab
muatan permukaan berperan menghasilkan medan listrik dan distribusi potensial
listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan di sekitar rangkaian. Dalam
pembahasan ini medan listrik E dan magnetik B yang dihasilkan oleh rangkaian
tertutup yang menghantar suatu arus konstan, sehingga diperoleh vektor Poynting
𝑺𝑺 = 𝜖𝜖0 𝑐𝑐 2 𝐄𝐄 × 𝐁𝐁, yang menyatakan aliran energi elektromagnetik yang mengalir di
dalam rangkaian tersebut. Bab berikutnya akan diperlihatkan bahwa aliran energi
elektromagnetik yang mengalir melalui setiap titik dalam ruang, pada saat
berpindah dari baterai ke kawat, aliran energi total ke resistor sama dengan energi
yang dihasilkan oleh baterai.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah energi mengalir dari baterai ke kawat di mana energi
mulai hilang?
2. Apakah energi itu keluar dari baterai ke segala arah dan kemudian
kembali ke kawat atau mengalir di sepanjang kawat?
3. Bagaimanakah aliran energi elektromagnetik di dalam rangkaian dua dan
tiga – dimensi.
1.3 Ruang Lingkup Kajian
Dalam penelitian ini yang dikaji yaitu pada kabel, rapat muatan permukaan pada
rangkaian dua dan tiga – dimensi.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Tujuan Penelitian
1. Menentukan aliran energi atau vektor Poynting pada kawat tertutup.
2. Meninjau garis - garis ekipotensial secara geometri sederhana.
3. Apakah terdapat medan listrik di dalam dan luar rangkaian.
1.5 Manfaat Penelitian
Untuk mendapatkan karakteristik medan listrik dan magnetik di sekitar kawat tak
- hingga, rangkaian tertutup yang dianggap sebagai solenoida.
1.6 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini terdiri dari beberapa sub - bab yang menjelaskan pokok
permasalahan sehingga penyajian tugas akhir ini disajikan secara sistematis:
BAB 1
Pendahuluan
Bab ini membahas latar belakang dari penyusunan tugas akhir,
identifikasi dan batasan masalah yang diteliti, tujuan dari
penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas konsep dasar teori potensial listrik,
kerapatan arus, medan listrik, hukum Ohm, konsep dasar
hukum Kirchoff yang mendukung pengembangan penelitian
dengan menggunakan teori dasar energi elektromagnetik di
dalam rangkaian ohmik dua dan tiga - dimensi sederhana.
BAB 3
Metode Penelitian
Bab ini membahas diagram alir penelitian, konsep dasar
teorema yang digunakan.
BAB 4
Hasil dan Pembahasan
Bab
ini
membahas
aliran
energi
dan
laju
energi
elektromagnetik pada kabel berbentuk lingkaran.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas tentang kesimpulan yang diperoleh dari
hasil metode penelitian yang dilakukan dan saran untuk
penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara