Potensial dan Energi potensial

Potensial dan Energi potensial
Potensial listrik
kerja luar yang dilakukan untuk memindahkan suatu muatan
dari satu titik ke titik lain dalam medan listrik dan merupakan
kuantitas skalar.
volt
(1)
A
I
B
II
qo
dalam praktek dikenal dengan beda potensial
(2)
adalah energi potensial listrik. Tempat kedudukan titik
yang potensial listrik sama disebut permukaan ekipotensial
Potensial dan medan listrik
Efek distribusi muatan selain dapat dinyatakan dalam medan
listrik juga dapat dinyatakan dalam potensial listrik.
Fisika Dasar
1
(3)
(4)
(5)
B
F
qo
d
E
qoE
A
Fisika Dasar
2
Potensial listrik dari bentuk lain
1. Muatan titik
(6)
2. Kelompok muatan titik
3. Muatan terdistribusi kontinyu
(7)
(8)
Energi potensial
contoh: dua'proton dalam inti
(9)
berjarak
!#" $ "&%
m, berapa besar
energi
potensial? jawab :
57698;:=< :0>@?-5 8BAC< :D / >E? ()+-* , .0/14 .32
A98;:=O< N : D /GF
H!JI $ "&% L( K M $ "
Fisika Dasar
3
Beberapa contoh
1. cakram bermuatan
dy
y
r
P
a
M nilai
-M G M :
diharapkan untuk
M % 0 2 2 / 22 / M M (10)
(11)
(12)
2 2 2 2/ 2
(13)
cakram sebagia muatan
titik.
Fisika Dasar
4
2. dipol
0
M
dan
M 0
(14)
(15)
(16)
P
r
+q
1
r
θ
a
r
2
a
−q
Fisika Dasar
5
Bagiamana menghitung E dari V ?
(17)
Coba selesaikan E(r) dari suatu fungsi
()+* , 4. !
Grafik bola penghantar
R
V
r
E
r
Fisika Dasar
6
Kapasitor dan dielektrik
Kapasitor
Dua penghantar yang terisolasi, luas A dan dipisahkan
pada jarak d berfungsi untuk menyimpan energi
(18)
satuan : farad (coulomb/volt) atau
farad
+q
−q
1. Plat sejajar
Fisika Dasar
(19)
7
2. Silinder
M 0 M (20)
M 3. Bola penghantar terisolasi, berjari R dan membawa
muatan q
(21)
4. Kapasitor disusun
(a) Seri
=
(22)
(b) Paralel
(23)
Energi dalam kapasitor
:
Fisika Dasar
. M
M
(24)
8
Dielektrik
lembaran isolator yagn diletakan diantara plat kapasitor
Tujuan memberikan bahan dielektrik :
Agar tegangan yang lebih tinggi dapat dipasang
tanpa menyebabkan muatan pindah ke plat lain
Agar plat dapat dipasang berdekatan tanpa khawatir
plat bersentuhan
Dapat menambah kapasitansi dengan faktor
(konstanta dieletrik)
(25)
Beberapa nilai kontanta dieletrik
Fisika Dasar
Bahan
Dieletrik
Vakum
1.0000
Udara
1.00054
Air
78
Teflon
2.1
Gelas pyrex
4.5
Kwarsa
3.8
9