Listrik dan Magnet: FIS2218 Kelas 1: Perkenalan, Sistem Penilaian, Silabus Herry Kwee STKIP Surya STKIP Surya,March 17, 2014 Outline Perkenalan Sistem Penilaian Syllabus Muatan Listrik Hukum Coulomb Listrik Magnet: FIS2218 I Dosen: Herry Kwee, Ph.D. Listrik Magnet: FIS2218 I Dosen: Herry Kwee, Ph.D. I Prasyarat: Fisika Dasar Listrik Magnet: FIS2218 I Dosen: Herry Kwee, Ph.D. I Prasyarat: Fisika Dasar I Mata kuliah wajib, syarat kelulusan Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Jika hadir di minimum 28 kali akan mendapat bonus 10% dari nilai akhir. Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Jika hadir di minimum 28 kali akan mendapat bonus 10% dari nilai akhir. Kuiz: 25%-30% dari total nilai akhir Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Jika hadir di minimum 28 kali akan mendapat bonus 10% dari nilai akhir. Kuiz: 25%-30% dari total nilai akhir I Setiap akhir dari suatu topik pembahasan akan diberikan kuiz. Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Jika hadir di minimum 28 kali akan mendapat bonus 10% dari nilai akhir. Kuiz: 25%-30% dari total nilai akhir I I Setiap akhir dari suatu topik pembahasan akan diberikan kuiz. Total nilai kuiz: 25% dari nilai total. Sistem Penilaian I Kehadiran: 0%-10% dari nilai akhir I I I I I Wajib hadir 80% dari total jumlah kelas: 24 dari 30 pertemuan Bisa di bawah itu kalau membawa surat dokter kampus untuk ketidakhadiran. Jika hadir di minimum 26 kali akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Jika hadir di minimum 28 kali akan mendapat bonus 10% dari nilai akhir. Kuiz: 25%-30% dari total nilai akhir I I I Setiap akhir dari suatu topik pembahasan akan diberikan kuiz. Total nilai kuiz: 25% dari nilai total. Jika mengikuti semua kuiz maka akan mendapat bonus 5% dari nilai akhir. Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir I Setiap akhir kuliah kedua di minggu bersangkutan akan diberikan PR dan harus dikumpulkan di kuliah pertama minggu berikutnya. Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir I I Setiap akhir kuliah kedua di minggu bersangkutan akan diberikan PR dan harus dikumpulkan di kuliah pertama minggu berikutnya. Total nilai PR: 20% dari nilai total. Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir I I I Setiap akhir kuliah kedua di minggu bersangkutan akan diberikan PR dan harus dikumpulkan di kuliah pertama minggu berikutnya. Total nilai PR: 20% dari nilai total. Jika mengumpulkan semua PR tepat waktu dan mendapatkan minimal 30% dari nilai total tiap PR maka akan diberikan bonus 5% dari nilai akhir. Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir I I I I Setiap akhir kuliah kedua di minggu bersangkutan akan diberikan PR dan harus dikumpulkan di kuliah pertama minggu berikutnya. Total nilai PR: 20% dari nilai total. Jika mengumpulkan semua PR tepat waktu dan mendapatkan minimal 30% dari nilai total tiap PR maka akan diberikan bonus 5% dari nilai akhir. UTS akan memberikan kontribusi 20% ke total nilai akhir. Sistem Penilaian cont’ I Pekerjaan Rumah: 20%-25% dari total nilai akhir I I I Setiap akhir kuliah kedua di minggu bersangkutan akan diberikan PR dan harus dikumpulkan di kuliah pertama minggu berikutnya. Total nilai PR: 20% dari nilai total. Jika mengumpulkan semua PR tepat waktu dan mendapatkan minimal 30% dari nilai total tiap PR maka akan diberikan bonus 5% dari nilai akhir. I UTS akan memberikan kontribusi 20% ke total nilai akhir. I UAS akan memberikan kontribusi 25% ke total nilai akhir. Syllabus 1. Muatan listrik dan Hukum Coulomb (± 1 minggu) 2. Medan listrik (± 1 minggu) 3. Hukum Gauss (± 1 minggu) 4. Energi potensial dan potensial listrik (± 2 minggu) 5. Konduktor dan kapasitor (± 2 minggu) 6. Dielektrik (± 1 minggu) 7. Hukum Biot-Savart (± 2 minggu) 8. Applikasi Biot-Savart: kawat lurus, lengkung, solonoida, toroida (± 2 minggu) 9. Sifat magnet bahan: dia, para dan ferromagnetisme (± 2 minggu) 10. Hukum Faraday dan GGL induksi (± 2 minggu) Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. I Muatan yang sejenis tolak-menolak dan yang berbeda jenis tarik-menarik. Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. I Muatan yang sejenis tolak-menolak dan yang berbeda jenis tarik-menarik. I Muatan listrik kekal: muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berpindah. Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. I Muatan yang sejenis tolak-menolak dan yang berbeda jenis tarik-menarik. I Muatan listrik kekal: muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berpindah. I Aliran perpindahan muatan menimbulkan arus listrik. Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. I Muatan yang sejenis tolak-menolak dan yang berbeda jenis tarik-menarik. I Muatan listrik kekal: muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berpindah. I Aliran perpindahan muatan menimbulkan arus listrik. I Satuan muatan dalam SI adalah Coulomb atau disingkat C: 1 C = 1 Ampere · detik Muatan Listrik Sifat-sifat muatan listrik: I Muatan listrik terdiri dari 2 jenis: positif dan negatif. I Muatan yang sejenis tolak-menolak dan yang berbeda jenis tarik-menarik. I Muatan listrik kekal: muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berpindah. I Aliran perpindahan muatan menimbulkan arus listrik. I Satuan muatan dalam SI adalah Coulomb atau disingkat C: 1 C = 1 Ampere · detik I Besar muatan listrik terkuantisasi, artinya ada satuan muatan terkecil atau tidak pernah ditemukan di alam muatan listrik yang lebih kecil dari nilai muatan ini: |e| = 1, 60218 × 10−19 C. Hukum Coulomb I Hukum Coulomb: hukum yang menjelaskan besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara 2 muatan listrik. Hukum Coulomb I I Hukum Coulomb: hukum yang menjelaskan besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara 2 muatan listrik. Pertama kali dipelajari dan diukur oleh Charles Augustin Coulomb (1736-1806) dengan menggunakan alat yang mirip dengan neraca Cavendish Hukum Coulomb I Coulomb: besarnya gaya diantara kedua muatan: |F | ∝ |q1 ||q2 | . r2 F adalah besarnya gaya diantara kedua muatan, q1 dan q2 adalah besarnya masing-masing muatan dan r adalah jarak diantara kedua muatan. Hukum Coulomb I Coulomb: besarnya gaya diantara kedua muatan: |F | ∝ |q1 ||q2 | . r2 F adalah besarnya gaya diantara kedua muatan, q1 dan q2 adalah besarnya masing-masing muatan dan r adalah jarak diantara kedua muatan. I Untuk mengubah hubungan di atas menjadi persamaan dibutuhkan suatu konstanta k yang nilainya diukur secara eksperimen: k = 8, 98755178737 × 109 N·m2/C2 , Hukum Coulomb I sehingga: F =k |q1 ||q2 | . r2 Hukum Coulomb I sehingga: I |q1 ||q2 | . r2 Seringkali k ditulis juga dalam bentuk: F =k k= 1 4πε0 Hukum Coulomb I sehingga: I |q1 ||q2 | . r2 Seringkali k ditulis juga dalam bentuk: F =k k= I 1 4πε0 dengan ε0 adalah permitivitas ruang hampa dan nilainya: ε0 = 8, 85418781762 × 10−12 C2/N·m2 . Hukum Coulomb I Gaya Coulomb: adalah besaran vektor sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah. Penentuan arah gaya Coulomb mengikuti konvensi berikut: Hukum Coulomb I Gaya Coulomb: adalah besaran vektor sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah. Penentuan arah gaya Coulomb mengikuti konvensi berikut: I ~ 12 adalah gaya yang bekerja pada muatan 1 oleh muatan 2. F Hukum Coulomb I Gaya Coulomb: adalah besaran vektor sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah. Penentuan arah gaya Coulomb mengikuti konvensi berikut: I I ~ 12 adalah gaya yang bekerja pada muatan 1 oleh muatan 2. F r̂12 adalah vektor satuan posisi muatan 1 terhadap muatan 2, dengan r̂12 = ~rr12 dan ~r12 = r~1 − r~2 . 12 Hukum Coulomb I Gaya Coulomb: adalah besaran vektor sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah. Penentuan arah gaya Coulomb mengikuti konvensi berikut: I I I ~ 12 adalah gaya yang bekerja pada muatan 1 oleh muatan 2. F r̂12 adalah vektor satuan posisi muatan 1 terhadap muatan 2, dengan r̂12 = ~rr12 dan ~r12 = r~1 − r~2 . 12 maka: ~ 12 = 1 q1 q2 r̂12 F 2 4πε0 r12 Hukum Coulomb I Gaya Coulomb: adalah besaran vektor sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah. Penentuan arah gaya Coulomb mengikuti konvensi berikut: I I I I ~ 12 adalah gaya yang bekerja pada muatan 1 oleh muatan 2. F r̂12 adalah vektor satuan posisi muatan 1 terhadap muatan 2, dengan r̂12 = ~rr12 dan ~r12 = r~1 − r~2 . 12 maka: ~ 12 = 1 q1 q2 r̂12 F 2 4πε0 r12 Di sini nilai muatan tidak lagi mutlak tapi menyesuaikan dengan nilai muatan sebenarnya. Bila kita gunakan rumus di atas untuk q1 dan q2 sejenis (memiliki tanda yang sama + atau −) maka gaya Coulomb yang dihasilkan akan tolak menolak sedangkan bila q1 dan q2 berbeda jenis (satu + dan satu −) maka gaya Coulombnya akan tarik menarik. Hukum Coulomb I Hukum III Newton juga terpenuhi dengan sendirinya apabila ~ 21 adalah gaya kita memakai perumusan di atas. Perhatikan F Coulomb pada muatan 2 oleh muatan 1, besarnya sama ~ 12 tapi arahnya beralawanan karena r̂21 = −r̂12 : dengan F 1 q2 q1 r̂21 2 4πε0 r21 ~ 12 . = −F ~ 21 = F ~ 21 F Hukum Coulomb I Hukum III Newton juga terpenuhi dengan sendirinya apabila ~ 21 adalah gaya kita memakai perumusan di atas. Perhatikan F Coulomb pada muatan 2 oleh muatan 1, besarnya sama ~ 12 tapi arahnya beralawanan karena r̂21 = −r̂12 : dengan F 1 q2 q1 r̂21 2 4πε0 r21 ~ 12 . = −F ~ 21 = F ~ 21 F I Untuk sistem dengan banyak muatan maka gaya yang bekerja pada 1 muatan adalah penjumlahan dari semua gaya dari muatan-muatan lainnya: ~1 = F ~ 12 + F ~ 13 + F ~ 14 + · · · F
