Rabu, 05 Desember 2012

Medan Listrik


Medan Listrik http://belajar.kemdiknas.go.id/images/edukasi/blank.gif
Medan listrik adalah suatu ruang yang masih dipengaruhi oleh muatan listrik. Seperti pada gambar , jika disekitar muatan listrik q diletakkan muatan lain +q berjarak r, maka pada +q akan timbul gaya interaksi. Semakin jauh muatan +q dari muatan q , atau semakin besar r nya maka gaya interaksinya semakin kecil. Dan akhirnya akan menjadi nol.
Lebih lengkapnya dapat dikatakan bahwa medan listrik adalah sebagai ruang disekitar muatan listrik dimana titik-titik bermuatan yang berada didalamnya , timbul gaya Elektrostatis. Kekuatan dari medan listrik tersebut dapat dicari dengan menghitung gaya elektrostatis tiap satuan muatannya
Atau Secara Metematis Dapat Dituliskan : http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h12.jpg
Kuat Medan Listrik Yang Ditimbulkan Oleh Muatan Q Pada Suatu Titik Yang Bermuatan Listrik Q Dirumuskan :
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h13a.jpg
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h13b.jpg
Sekarang untuk kuat medan listrik disuatu titik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan yang segaris dapat dihitung dengan cara menjumlahkannya. Kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh masing-masing muatan dijumlahkan secara vektor, dengan didahului mencari arah medan listrik oleh masing-masing muatan listrik sesuai dengan jenis muatannya.
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/hal13.jpg
Perhatikan gambar diatas , kuat medan listrik dititik P secara vektor adalah: EP = E1- E2+E3

Bagaimana dengan kuat medan listrik oleh beberapa muatan yang tidak segaris? 
Kuat medan listrik dititik p merupakan resultan kuat medan listrik E1 dan E2 yang besarnya adalah:
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h14a.jpg 
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h14b.jpg
Pada gambar diatas tampak gambaran pusat garis-garis medan listrik dari muatan titik. Besar kecilnya kuat medan listrik disuatu titik dinyatakan dengan kerapatan garis medan listrik. Kerapatan garis medan listrik disuatu tempat disebut dengan fluks medan listrik.fluks medan listrik yang menembus satu satuan luas bidang secara tegak lurus sebanding dengan kuat medan listriknya.

Jika sebuah bidang kecil ?A ditembus oleh garis medan listrik sebesar ?F secara tegak lurus , kuat medan listrik dititik tersebut dinyatakan sebagai :
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h15.jpg
Garis-garis gaya listrik untuk dua muatan liatrik adalah sebagai berikut :

Indeks n pada http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/simbol_h16.jpg an merupakan komponen http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/simbol_h16.jpg a yang tegak lurus dengan medan listrik E. Untuk titik-titik yang berada diudara atau ruang hampa , persaman tersebut dapat ditulis menjadi:
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h16a.jpg http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/hal16.jpg
Sehingga secara umum persamaan dapat ditulis:
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h16b.jpg
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/rumus_h16c.jpg
Keterangan:
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h16.jpg
Contoh Soal:
Suatu Ruangan Mempunyi Kuat Medan Listrik Sebesar 4X10-4 N/C. Sebuah Bidang Datar Seluas 0,2 M2 Membentuk Sudut 600 terhadap arah kuat medan listrik. Tentukan Jumlah Garis Gaya Listrik Yang Menembus Permukaan Bidang Datar Tersebut !

http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h17.jpg
Medan Listrik Pada Bola Konduktor Berongga
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/hal18.jpg
Jika sebauh bola konduktor dimuati ( misal muatan positif ), maka distribusi muatan tersebut akan mengikuti sifat interaksi muatan. Karena muatan-muatan sejenis tolak-menolak, maka distribusi muatan pada bola konduktor bola berongga berada dipermukaan bola, sedang di dalam bola tidak terdapat muatan.
·          Maka Besarnya kuat medan listrik di a ( di dalam bola )
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/panah.jpgjari-jari < r adalah nol ( Ea = 0 ).
·          Besarnya medan listrik dipermukaan bola dapat dihitung dengan rumus
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/panah.jpgE = kQ/r2 dengan r jari-jari bola; dan
·          Besarnya kuat medan listrik di luar bola konduktor beronga dapat dihitung dengan rumus
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/panah.jpgE = kQ/R2 dengan R jarak titik yang ditinjau dihitung dari pusat bola.
Grafik hubungan antara E dan r untuk bola konduktor berongga adalah ..
Medan Listrik Pada Konduktor Keping Sejajar
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/hal19.jpg
Dua buah keping sejajar dimuati listrik masing-masing +q dan –q ( muatan berlawanan ) seperti pada gambar. Maka :
a.     Kuat medan listrik diantara kedua keping adalah : E = http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19g.jpg dimana http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19h.jpg
b.    Kuat medan listrik di luar keping : E = 0 dimana r > d
§ Rapat muatan listrik (http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19b.jpg) dideffinisikan sebagai muatan listrik persatuan luas atau
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19c.jpg
§ Sedangkan besar potmsial listrik diantara keping dirumuskan sebagai : http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19d.jpg
  dimana http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19h.jpg 
§ Dan Potensial Listrik Diluar Keping Dapat Dihitung Dengan Rumus : http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_355/Image/teks_h19f.jpg Di
   mana d Adalah Lebar Keping. dimana r > d




Tidak ada komentar:

Poskan Komentar