Kelompok VIAspiadiHerliani

M. Taufiq AnshariPurnami Rahmawati

Sitti Noor Lathifah

Medan Listrik

Gaya Coulomb

Potensial Listrik

Kapasitas Listrik

Medan Listrik

Medan Listrik•Medan Listrik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana benda-benda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listrik.•Medan Listrik memiliki arah yg dsimbolkan dg garis khayal yg dinamakan garis medan listrik atau garis gaya listrik.

Garis-garis medan radial keluar menjauhi muatan positif dan radial kedalam mendekati muatan negative

• Kuat Medan Listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik.

• Jika titik P di beri muatan , maka muatannya dinamakan muatan penguji (q), dan selalu bermuatan positif

• Q = Sumber muatan • Arah Kuat Medan Listrik (E),  searah dengan arah gaya (F)

• Kuat Medan Listrik

Ket: E = kuat medan listrik (N/C)Q = muatan sumber   (C)r = jarak muatan uji trhadap muatan sumber (m)

k = konstanta = 9×109 Nm2/C2

atau

Contoh Soal:Sebuah konduktor bola berongga diberi muatan -50mC. Bola ini memiliki diameter 12 cm. Hitung kuat medan listrik pada jarak:6 cm dari pusat bola,

Penyelesaian:Dik: q=-50 mC = -50×10-6 C,

d = 12 cm, r= 12/2 cm=6 cm = 6×10-2

mDit: E pd jarak 6 cm dari pusat bola,   

Jawab:EB =  = -1,25×108 N/m

Tanda negatif menyatakan bahwa arah kuat medan listrik adalah radial ke dalam.

Gaya Coulomb

Kenapa kedua bola tarik

menarik???????????

Kenapa kedua bola tolak

menolak????????????

Gaya Coulomb• Gaya Coulomb adalah gaya tarik atau gaya tolak antara dua bola bermuatan dengan jarak antara kedua muatan.

• Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.

• Hukum ini menyatakan apabila terdapat dua buah titik muatan maka akan timbul gaya di antara keduanya, yang besarnya sebanding dengan perkalian nilai kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya.

• Dari hukum ini dihasilkan rumus sbb:

F = Besar gaya Coulomb ( Newton (N))q1 , q2 = Muatan masing-masing partikel (coulomb ( C ))r  = jarak pisah antara kedua muatan (m)k = 9 x 109 N m2 C-2

Contoh SoalDua partikel masing-masing bermuatan -4 µC dan + 2 µC, jarak antara kedua partikel 20 cm, maka gaya elektrostatika/gaya Coulomb adalah….a.       1,8 N tolak menolakb.       1,8 N tarik menarikc.       3,6 N tolak menolakd.       3,6 N tarik menarike.       0,9 N tarik menarik

Penyelesaian:Dik: q1 = -4 µC = - 4 x 10-6

q2 =  + 2µC = + 2 x 10-6

r = 0,2 m Dit: F = ….?Jawab:F = k

F = 9.109.4.10-6.2.10-6

(0,2)²

F = 1,8 N tarik menarik

Potensial

Listrik

Potensial Listrik• Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial.

• Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik.

V = E r

Keterangan:V= Potensial ListrikW = Usahaq = muatanK = konstanta (9 x 109 N m2 C-2 )E = kuat medan listrikr = jarak

Catatan: tanda (+) dan (–) dari muatan perlu diperhitungkan dalam perhitungan potensial listrik.

Contoh Soal:

Segitiga ABC siku-siku di A dengan AB = 8 cm dan AC = 6 cm. Sebuah muatan listrik q’ = -10-10 C akan dipindahkan dari titik C ke titik D yang terletak pada pertengahan AB. Jika muatan qA= 10-10 C dan muatan qB = -10-10 C.Tentukanlah potensial di C (VC) oleh dan qA dan qB:

Kapasitas

Listrik

Kapasitas Listrik (Kapasitor)

• Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan dan energi listrik.

• Kapasitor terdiri dari dua konduktor yang berdekatan namun terpisah satu sama lain, yang membawa muatan yang sama besar namun berlawanan jenis.

• Sifat-sifat dari kapasitor, yaitu :a.Dapat menyimpan dan

mengosongkan muatan listrik.

b.Tidak dapat mengalirkanarussearah.

c.Dapat mengalirkan arus bolak-balik.

d.Untuk arus bolak-balik berfrekuensi rendah.

e.Kapasitor dapat menghambat arus.

• Kegunaan Kapasitor Listrika.Menyimpan muatan

listrik,b.Memilih gelombang radio

(tuning),c.Sebagai perata arus pada

rectifier,d.Sebagai komponen

rangkaian starter kendaraan bermotor,

e.Memadamkan bunga api pada sistem pengapian mobil,

f.Sebagai filter dalam suatu daya (power supply).

• Simbol Kapasitor

• Rumus UmumC = Q/V

Ke: C = Kapasitas Listrik (F/Farad) Q = Muatan Listrik (C/Coulomb) V = Beda Potensial (V/Volt)

Contoh SoalJika muatan dan kapasitas kapasitor diketahui berturut-turut sebesar 5µC dan 20µF, tentukan beda potensial kapasitor tersebut!

Dik : Q = 5µC = 5x10-6 C C = 20µF = 2x10-5 F 

Dit : V = .....?

Jawab:C = Q/V,, jadi V=

Q/CV = 5x10-6 / 2x10-5

V = 5x10 -1/ 2V = 0,25 volt

Kapasitor Keping sejajar

• Kapasitor keping sejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

Bat

+++++

-----+

E

d

V

BA

• Rumus:

C = Kapasitas kapasitor (F)ε0 =Permitivitas vakum (8,85x10

-12 C 2 N -1 m2 )A = Luas penampang masing‐masing keping (m2)d = Jarak antar keping (m)

Contoh Soal:Suatu kapasitor keping sejajar berbentuk bujur sangkar dengan sisi 10 cm jarak pemisah 1 mm. Hitunglah kapasitansi listriknya.

Dik: s = 10 cm = 0,1 m d = 1 mm = 0,001 m

Dit: C = …..?