2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. 2.1 Memformulasikan gaya listrik, kuat medan listrik, fluks, potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya pada keping sejajar. • • • • • • • • Menjelaskan konsep muatan listrik Menjelaskan dan memformulasikan hukum Coulomb. Menjelaskan dan memformulasikan medan listrik. Menjelaskan dan memformulasikan hukum Gauss. Menjelaskan dan memformulasikan potensial dan energi potensial listrik. Mendeskripsikan kapasitor. Menggunakan konsep listrik statis dalam menyelesaikan masalah-masalah fisika. Menerapkan kedisiplinan dalam menganalisis konsep listrik statis. Close Next Daftar Materi Pokok Muatan Listrik (Halaman 149 – 155) Hukum Coulomb (Halaman 155 – 162) Medan Listrik (Halaman 162 – 169) Hukum Gauss (Halaman 169 – 180) Potensial dan Energi Potensial Listrik (Halaman 181 – 192) Kapasitor (Halaman 192 – 203) Back Next A. Muatan Listrik • Muatan listrik terdapat dalam dua bentuk, yaitu muatan positif dan negatif. • Keadaan muatan listrik pada suatu benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektron dalam benda tersebut. Jumlah muatan listrik suatu benda adalah kelipatan dari muatan elektron atau muatan proton. • Sebuah proton mempunyai muatan +e, sedangkan sebuah elektron mempunyai muatan -e, sehingga: q = n e. Back Next Cara Memberikan Muatan Menggosok Konduksi Induksi Home Back Next B. Hukum Coulomb + + - Sejenis = Tolak-Menolak - + Berbeda Jenis = Tarik-Menarik Home Back Next • Hukum Coulomb: Gaya di antara dua benda bermuatan berbanding lurus dengan hasil kali muatan-muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya. Home Back Next C. Medan Listrik + - Muatan Positif Muatan Negatif Home Back Next • Medan listrik didefinisikan sebagai daerah di sekitar benda bermuatan listrik (Q) dimana benda bermuatan listrik lainnya (q) masih mengalami gaya listrik (gaya Coulomb) jika ditempatkan pada daerah tersebut. • Medan listrik yang dihasilkan oleh suatu muatan dapat digambarkan dengan garis-garis khayal yang disebut garisgaris medan listrik atau garis-garis gaya listrik. • Aturan garis-garis medan listrik: Garis-garis medan listrik tidak pernah berpotongan. Garis-garis medan listrik selalu mengarah radial keluar dari muatan positif dan masuk menuju muatan negatif. Semakin rapat garis-garis medan listrik pada suatu tempat maka medan listrik pada tempat tersebut semakin kuat dan sebaliknya. Home Back Next Garis Medan Listrik Pada Interaksi Antarmuatan Berbeda Jenis = Tarik-Menarik Sejenis = Tolak-Menolak Home Back Next Kuat Medan Listrik • Kuat medan listrik didefinisikan sebagai gaya listrik yang bekerja pada muatan uji tiap satuan muatan. Kuat medan listrik dari muatan (Q) ketika sebuah muatan uji (q) ditempatkan pada jarak r dari muatan tersebut. Home Back Next D. Hukum Gauss • Hukum Gauss merupakan bentuk lain dari hukum Coulomb yang dapat digunakan untuk menghitung kuat medan listrik pada beberapa konfigurasi benda sederhana dengan menggunakan konsep fluks listrik. • Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis medan listrik yang menembus permukaan tertutup. Home Back Next • Hukum Gauss: Jumlah garis medan listrik yang menembus suatu permukaan tertutup sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu. Home Back Next • Menentukan kuat medan listrik oleh muatan titik: • Menentukan kuat medan listrik oleh bola konduktor bermuatan: Muatan-muatan listrik pada bola konduktor akan tersebar merata di permukaannya. Jumlah muatan (Q) yang dilingkupi oleh permukaan Gauss (4pr2) adalah nol, sehingga E di dalam bola konduktor adalah nol. Home Back Next E di permukaan bola konduktor: E di luar bola konduktor (r > R): Home Back Next • Menentukan kuat medan listrik oleh pelat luas dengan rapat muatan merata: Home Back Next • Menentukan kuat medan listrik oleh keping sejajar bermuatan: Home Back Next • Menentukan kuat medan listrik oleh muatan garis: Dengan asumsi distribusi muatan garis tersebut memenuhi hubungan Q = lL, maka: Home Back Next E. Potensial dan Energi Potensial Listrik • Potensial listrik didefinisikan sebagai perubahan energi potensial listrik tiap satuan muatan ketika sebuah muatan uji dipindahkan di antara dua titik. • Jika terdapat beberapa muatan titik, maka: Home Back Next • Jika sebuah muatan uji (q) ditempatkan pada medan listrik dari muatan sumber (Q), maka muatan uji (q) tersebut mempunyai energi potensial yang dapat ditentukan sebagai berikut. Home Back Next F. Kapasitor • Kapasitor merupakan sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan dan energi listrik. Home Back Next • Kapasitas kapasitor: • Kapasitas kapasitor keping sejajar: Home Back Next • Energi kapasitor: Home Back Next • Rangkaian Seri Kapasitor: Kapasitas pengganti dari hubungan kapasitor seri: Home Back Next • Rangkaian Paralel Kapasitor: Kapasitas pengganti dari hubungan kapasitor paralel: Home Back Next
