Listrik Statis - WordPress.com

BAB 2
LISTRIK STATIS DAN
DINAMIS
MUATAN LISTRIK dan HUKUM COULOMB
Sejenis
F12
Tak sejenis
q1
q2
q1
q2
+
+
+
-
F21
F12
F21
q1q2
F k 2
r
dengan
k  910 N/m
9
2
MEDAN LISTRIK dan HUKUM GAUSS
+
-
Medan Listrik muatan positif dan negatif
E
Q
F
Q
E k 2
q
r
+
q
Q
-
E
q
POTENSIAL LISTRIK
 Besar usaha per satuan muatan yang diperlukan
untuk memindahkan muatan uji (q) dari jarak r ke
dalam muatan titik terisolasi
W
q
V 
k
q
r
PERHATIKAN! Nilai muatan
(positif atau negatif) dimasukkan
dalam perhitungan
Jika terdapat lebih dari satu
muatan:
qi
qn
q1 q2
V  k
 k( 
 ... 
)
ri
r1
r2
rn
DISTRIBUSI MUATAN
 Konduktor Pejal
+ + +
+
+ +
+
+ + + +
+
+
Medan listrik di
luar bola:
Medan listrik di
permukaan Bola:
Medan listrik di
dalam bola:
qr
Ek 3
R
r<R
r>R
q
Ek 2
r
r=R
q
Ek 2
R
 Konduktor Berongga
++++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
Medan listrik di
dalam bola:
r<R
Medan listrik di
luar bola:
Medan listrik di
permukaan Bola:
E 0
r>R
q
Ek 2
r
r=R
q
Ek 2
R
MEDAN LISTRIK PLAT SEJAJAR
 Rapat muatan ()
q
 
A
+q
-q
E
A
 Kuat medan listrik di luar keping = nol

E
o
q 1
E 
 A o
A
KAPASITOR
 Kapasitansi Kapasitor (C)
Gambar bagian2 kapasitor
muatan (Q)
C
tegangan (V )
C
 r 0 A
d
Ɛr = konstanta dielektrik bahan
Ɛ0 = permetivitas udara
A = luas plat kapasitor
d = jarak kedua plat
Satuan kapasitansi kapasitor adalah Farad (F)
 Energi Kapasitor (W)
 Susunan Kapasitor
1
W  VQ
2
V1  V2  Vn  V
Q  Q1  Q2  ...  Qn
C  C1  C2  ...  Cn
V  V1  V2  ...  Vn
Q1  Q2  Qn  Q
1
1
1
1


 ... 
Cs
C1 C2
Cn
ARUS dan BEDA POTENSIAL
 Arus listrik (I) adalah banyaknya muatan listrik
(Q) yang mengalir dalam suatu penghantar per
satuan waktu (t).
Q
I 
t
HAMBATAN dan HAMBATAN JENIS
 Hambatan pada arus listrik (R) adalah perbandingan
tegangan listrik (V) dengan arus listrik (I) yang
melewatinya
V
R
I
 Hambatan Jenis
A
 Panjang kawat penghantar ( l )
Semakin panjang kawat semakin besar besar pula nilai
hambatannya.
 Luas penampang kawat penghantar (A)
Semakin besar penampang penghantar, semakin kecil nilai
hambatannya.
 Hambat jenis kawat penghantar ( ρ )
Semakin besar hambat jenis penghantar, semakin besar
nilai hambatannya.
l
L
R
A
ρ
HUKUM KIRCHOFF
 Hukum 1 Kirchoff
“Arus total yang masuk melalui suatu titik percabangan
dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total
yang keluar dari titik percabangan tersebut”
I2
I1
I3
I4
I
masuk
  I keluar
I1  I 2  I 3  I 4
 Hukum 2 Kirchoff
“Total beda potensial pada rangkaian tertutup adalah
nol”
Σ IR + Σ ε = 0
I
R1
+ V1 Vs
R2
+ V2 - +
V3
-
R3
HUBUNGAN RESISITOR
 Susunan Seri Resistor
• Sifat:
– Itotal = I1 = I2 = I 3
– Vtotal = ε = V1 + V2 +
V3
Rtotal  R1  R2  R3
 Susunan Paralel Resistor
Sifat:
Itotal = I1 + I2 + I 3
 Vtotal = ε = V1 = V2 = V 3

1
Rtotal
1
1
1



R1 R2 R 3
ENERGI dan DAYA LISTRIK
 Energi listrik (W) yang mengalir melalui penghantar:
W  VIt  W  ( IR ) It  I Rt
2
2
V
V
 W  V ( )t 
t
R
R
W = energi listrik (J)
I = arus listrik (A)
V = potensial listrik (V)
R = hambatan (ohm)
t = waktu (sekon)
 Daya listrik (P) merupakan energi listrik (W) yang
mengalir tiap detik (t)
W
2
P PI R
t
2
V
P
R
 P  VI
W = energi listrik (J)
P = daya listrik (Watt)
I = arus listrik (A)
V = potensial listrik (V)
R = hambatan (ohm)
t = waktu (sekon)
ALAT UKUR LISTRIK
 Amperemeter: mengukur arus listrik
A
Disusun secara seri dengan
rangkaian
Amperemeter digital
-
+
play
 Amperemeter analog
20
40
60
0
1A 
0
arus 
Arus yang terbaca
pada jarum
amperemeter cara
membaca nilainya
adalah :
nilai yang ditunjuk jarum
xbatas ukur
skala maksimum
 Voltmeter: mengukur tegangan listrik
Voltmeter digital
0.80
0.45
0.00
0.65
V
on
 Amperemeter analog
4
8
10
0
0
12 V 
Tegangan yang
terbaca pada
jarum Voltmeter
cara membaca
nilainya adalah :
nilai yang ditunjuk jarum
tegangan 
xbatas ukur
skala maksimum