materi tentang medan listrik dan medan magnetDeskripsi lengkap
fisikaFull description
Medan Listrik Fisikawan tidak suka memilih konsep
aksi pada suatu jarak Mereka lebih suka memilih medan yang dihasilkan objek dan objek lain berinteraksi dengannya A ti da i da iniArtinya daripada ini ... + Mereka lebih suka berfikir... + -
Medan Listrik Medan listrik E didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada partikel uji dibagi dengan muatan partikel tersebut adalah r r + Q0 r r E
| | 4 0 pe= 1 2Q Q FF F Maka Medan listrik E = E dari satu muatan Q0
Medan Listrik dari satu muatan E + Q0 + Q0 + Q0 + r + Q0 Catatan: Medan listrik terdefinisi di semua tempat, meski tidak ada muatan di sana.
Partikel bermuatan dalam medan listrik Penggunaan medan untuk menentukan gaya E EF Q = E EF Q = + Q Q
Arah medan listrik . Keluar dari muatan jika muatan tersbut memiliki tanda positif
Masuk ke muatan tersebut jika muatan memiliki tanda negatif.
Representasi dari medan listrik Tidak mungkin untuk merepresentasikan seluruh vektor medan listrik pada semua tempat
Representasi dari medan listrik Sebagai gantinya dibuat garisgaris yang arahnya menggambarkan arah medan Pada daerah yang cukup jauh dari muatan kerapatan garis berkurang Semuanya ini dinamakan garisgaris medan listrik
Pembuatan garisgaris medan listrik
Garisgaris berawal dari muatan positif
Garisgaris berakhir di muatan negatif
Jlhi i lk t Jumlah garis yang meninggalkan muatan + ve ( atau menuju muatan ve) sebanding dengan besarnya muatan
Garisgaris medan listrik tidak dapat berpotongan
Pembuatan garisgaris medan listrik: Contoh
Quiz : Arah Medan
Sebuah muatan + q berada di ( 0,1)
Sebuah muatan
q berada di ( 0, 1)
KKemanakah arah medan di ( 1,0) k h h d di ( 1 0)
A) i+ j
B) ij
C) j
D) i
Superposisi & Medan Listrik distribusi muatan titik
= i i i iQ r r E
| | 4 1 2 0pe
+ = 02 2 02 20 01 2 01 10 0 0
| |
| | 4 1 r r r r F QQQQ pe
1 QQ
+ = 02 2 02 2 01 2 01 1 0
| |
| | 4 1 r r r r E QQ pe E r 1 2 r 1 1 r E 2 Q2 Q1
Quiz 1 Ada dua buah muatan masingmasing q1 = 2 mC dan q2 = 5 mC. Ke dua muatan tersebut di pisahkan oleh jarak 80 cm. A) Berapa kuat medan litrik dan arahnya pada iik di d b titik tepat di antara dua muatan tersebut? ? B) Di manakah posisi yang memiliki medan nol?
Solusi a) Tampak bahwa r1 = 0,4 m dan r2 = 0,4 m. Kuat medan listrik yang dihasilkan muatan q1 Kuat medan listrik yang dihasilkan muatan q2
Medan total pada titik P yang dihasilkan oleh dua muatan:
b)
Posisi dengan medan nol tidak mungkin berada di antara dua muatan.
Posisi dengan medan nol juga tidak mungkin b ddi blhka t 2 berada di sebelah kanan muatan q2
Posisi yang mungkin memiliki medan nol adalah di sebelah kiri muatan
q1.
Misalkan posisi tersebut berada pada jarak x di sebelah kiri muatan q1.
Jarak titik tersebut ke muatan q1: x
Jarak titik tersebut ke muatan q2: 0,8 + x
Muatan q1 menghasilkan medan ke arah kiri
Muatan q2 menghasilkan medan ke arah kanan
Ke dua medan saling menghilangkan jika besarnya sama, atau Solusinya Jadi medan listrik nol terjadi pada jarak 1,4 m di sebelah kiri muatan q1
Medan Listrik Oleh Dipol Dipol adalah muatan yang sama besar dan berbeda tanda tetapi dipisahkan pada jarak tertentu. Dengan sedikit manipulasi aljabar diperoleh:
Kasus khusus yang akan kita peroleh adalah jika jarak titik pengamatan ( z) sangat besar dibandingkan dengan jarak antara dua muatan ( d) , d< < z, sehingga kita dapat mengaproksimasi
1 Dengan demikian,
qd yang melibatkan dua sifat intrinsik q dan d dari dipol, adalah besar dari vektor yang dikenal
sebagai vektor momen dipol listrik
Medan listrik sebagai medan vektor Medan listrik adalah contoh medan vektor Suatu medan ( vektor atau skalar) terdefinisi disemua tempat Suatu medan vektor memiliki arah dan besar Medan listrik memiliki satuan N/ C
Perhitungan Medan Dengan Metode Integral Gaya yang dialami muatan Medan listrik di titik P
Kuat medan total di titik P yang dialibatkan oleh seluruh muatan pada benda menjadi Dimensi dq rapat muatan 1 lds, ldx ( C/ m) ds,dx : elemen panjang 2 sdA, sdS ( C/ m2) dA, dS : elemen luas 3 ( C/ m3) dV : elemen volum
Menentukan kuat medan listrik yang dihasilkan oleh elemen kawat lurus panjang tak berhingga
Medan listrik yang dihasilkan elemen ini di titik pengamatan:
besar medan listrik tersebut adalah
Jarak antara titik pengamatan dan elemen muatan adalah Sehingga:
Sehingga:
sejajar dengan kawat saling menghilangkan tegak lurus kawat Karena kawat panjang tak berhingga, maka batas bawah adalah
= 0o dan batas atas adalah
= 180o.
Medan Listik oleh Cincin Besarnya medan listrik di titik P yang dihasilkan oleh elemen cincin sepanjang dx adalah komponen tegak lurus sumbu memiliki besar sama tetapi arah tepat berlawanan
Contoh Kita memiliki dua cincin konsentris dengan jarijari a1 dan a2. Masing-masing cincin memiliki muatan Q1 dan Q2. Berapa kuat medan listrik pada lokasi: a) pada pusat cincin b) berjarak b dari pusat cincin sepanjang sumbu cincin sepanjang sumbu cincin
Solusi a) Di pusat cincin terpenuhi
1=
2 = 90o sehingga E = 0. b) Kuat medan listrik yang dihasilkan cincin bermuatan Q1 dan Q2 adalah Kuat medan magnet total
PR1 1. Turunkan besar kuat medan listrik di sumbu cincin tidak penuh untuk kasus panjang busur kurang dari dan lebih dari setengah lingkaran. 2. Turunkan besar kuat medan listrik di sumbu k b t bjkdik cakram bermuatan yang berjarak x dari cakram. Materi kuliah dapat di download di: http: //sites.google.com/site/mmmitb/teaching
