Home >Documents >5.Potensial Listrik Baruz

5.Potensial Listrik Baruz

Date post:06-Jul-2018
Category:
View:216 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    1/28

    BAB 4 POTENSIAL LISTRIK

     ENERGI POTENSIAL LISTRIK

      POTENSIAL LISTRIK  BIDANG EKIPOTENSIAL

     MENGHITUNG POTENSIAL LISTRIK DARI MEDAN LISTRIK

     POTENSIAL LISTRIK DARI MUATAN TITIK  POTENSIAL LISTRIK DARI BEBERAPA MUATAN TITIK

     POTENSIAL LISTRIK DARI MUATAN GARIS

     POTENSIAL LISTRIK DARI MUATAN BIDANG

     MENGHITUNG MEDAN LISTRIK DARI POTENSIAL LISTRIK

     ENERGI POTENSIAL DARI SISTEM MUATAN TITIK

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    2/28

     ENERGI POTENSIAL LISTRIK

    • Dari analogi mekanika-listrik :

    • Benda bermassa mo bergerak dari

     posisi awal i menuju posisi akhir f dan beda energi potensial yang terjadi adalah :

    • Benda bermuatan qo bergerak dari

     posisi awal i menuju posisi akhir f,, beda energi potensial yang terjadi adalah juga :

    • Bila diambil posisi awal adalah di ∞  yang energi potensialnya nol, maka :

    if if  WUUU   −=−=∆

    if if  WUUU   −=−=∆

    ∫   •=

    −=−=∆ f 

    i

    if 

    if if 

    dsW

    WUUU

    if f    WU   −=

    Energi potensial listrik ari se!"a#

    muatan $o is"at" titik aala# energi

    %ang iperl"kan "nt"k &e&!a'a

    &"atan terse!"t ari tak #ingga ke

    titik terse!"t

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    3/28

    !ontoh "oal #$%

    "ebuah balon berisi helium yang bermuatan sebesar q&- ','(%) -* !, naik +ertikal ke

    atas dari posisi awal  ke posisi akhir f sejauh ') m$ .edan listrik di atmosfir dekat

     permukaan bumi arahnya ke bawah dan besarnya seragam sebesar %') /0!$ 1itung

     perbedaan energi potensial listrik dari balon tersebut diantara kedua posisi i dan f$

    m23,#4')45%')45%)(','5

    q6dds%*)7osq6

    ds6qdsq6dsW

    *

    d

    )

    d

    )

    d

    )

    i

    if 

    =−−=

    −==

    •=•=•=

    ∫ 

    ∫ ∫ ∫ 

    2awab (

    Ker)a %ang ilak"kan ole# ga%a listrik (

    Per!eaan energi potensial iantara posisi i an * (

    mJ W U U  if  i f   3,#−=−=− Energi !alon !erk"rang

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    4/28

     POTENSIAL LISTRIK

    • 8otensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per muatan

    listrik  sehingga :

    • "atuan potensial listrik adalah 2oule0!oulomb, tetapi yang lebih sering

    digunakan adalah satuan 9olt

    • Bila sebagai a7uan diambil potensial di takhingga adalah nol, maka

    + Sat"an energi listrik ,e-./,012,3,5 67/, 8967.,012,3,5 8

    if  o

    i

    o

    o

    if 

    if 

    o

    99 q

    U

    q

    U

    q

    UU 9

    UUU q

    U 9

    −=

    =

    =∆

    −=∆ ∆

    =∆

    o

     f  

    o

    if  

     f   q

    q

    W  V 

      ∞−=−=

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    5/28

     BIDANGBIDANG EKIPOTENSIAL

    + Te&pat ke""kan titiktitik %ang &e&p"n%ai potensial %ang sa&a

    + Per&"kaan !iang tegak l"r"s paa &ean listrik

    9

    if if 

    UU)UU

    4995qUU

    ===

    −=−

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    6/28

     MENGHITUNG POTENSIAL LISTRIK DARI MEDAN LISTRIK

    ∫ 

    ∫ 

    ∫ 

    •−=→=

    •−=−=−

    •=

    •=•=

    i

    i

    io

    ij

    if 

    i

    oif 

    o

    ds69)9

    ds6

    q

    W 99

    ds6qW

    ds6qdsdW

    + Potensial listrik i s"at" titik relatip ter#aap potensial nol i tak #ingga

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    7/28

    6onto# Soal 4:;

    Tent"kan per!eaan potensial antara titik i an * !ila &"atan $o !ergerak

    &elal"i a7: lintasan i* an !7: lintasan i

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    8/28

    ∫ ∫  ∞

    −=•−=→=−−==• r f 

    i

    o ;6dr ds696dr 4;dr 56ds%*)7os6ds6

     POTENSIAL LISTRIK DARI MUATAN TITIK

    q

    #

    %

    ;r 

    %

    #

    q 4;r 5

    #

    q 9

    ;dr 4;r 5 # q9

    4;r 5 q

    # %6

    o

    o

    r  %

    o

    i

    -

    o

    -

    o

    πε

    =

    πε

    =−

    πε

    −=

    πε −=→

    πε =

    ∞ ∞

    ∫ 

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    9/28

    !ontoh "oal #$3

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    10/28

    !ontoh "oal #$#

    Dua buah muatan masing-masing sebesar > ' µ! 5sebelah kiri4 dan - %' µ! 5sebelah kanan4 terletak pada satu garis lurus dengan jarak # meter$ , . ? µ6 >; . ,? µ6

    2%

    m%

    -)

    -) (('-)(%'

    (#

    %'

    (

    '

    ) (#

    %'

    (

    ' ) (#

    k?

    (

    k? 999 %%

    ==→−=→

    =

    = − −

    +→= −

    +=+=

    m y x y y y

     y y y

    kQ

     y

    kQ V V V 

    %)

    )

    ')%'#

    %''

    ) #

    %'' )

    #

    % %

    ==→+=→+=

    = +

    − +→=

    + +=+=

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    11/28

    !ontoh "oal /o$ #$'

    .uatan ?% berada di titik @5),'4 sedangkan muatan ? di titik B5%,)4, kedua muatan

    tersebut besarnya masing-masing adalah ?%  & 3) µ! dan ?  & - %) µ!$ 1itung  potensial listrik di titik !5,-4

     A/30?7

    B/,;037

    6/;0;7

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    12/28

    2awab :

    C  J  x xV V V 

    C  J  x  x x

     R

    kQ V 

     R ji ji R

    C  J   x x

     R

    kQ V 

     R ji ji R

    0%)-A3,-*%)*-',*3=,)**(%)

    0%)*-',* %:,%)

    4%)%)5%):

    %:,%)-%)-%)4)-54%--5

    03=,)**(%) -*,=

    4%)3)5%):

    -*,==-=-4'-54)-5

    333

    33%3

    3 A

    3

     3

    

    33

    3 A

    3%

    % 3%

     3%3%

    =−=+=

    −= −

    ==

    =+=→−−=−−+−=

    ===

    =+=→−=−−+−=

    

     A/30?7

    B/,;037

    6/;0;7

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    13/28

    6onto# Soal 4:1

    Se!"a# partikel α /teriri ari ; ne"tron an ; proton7 &e&as"ki or!it elektron ari inti ato& e&as /teriri ari @5 proton an ,, ne"tron7: Aki!at &ean listrik

    ari inti ato& e&as terse!"t0 &aka partikel terse!"t akan !erk"rang

    ke

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    14/28

    !ontoh "oal /o$ #$=

    Dua buah elektron berjarak % meter satu sama lain$ "ebuah elektron ketiga datang dari

    tak hingga dengan ke7epatan awal 9o mendekati kedua elektron tersebut dan ternyata ia

    melewati titik yang terletak #) 7m dari salah satu elektron dan A) 7m dari elektron yang

    lain dengan ke7epatan setengah dari ke7epatan semula$

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    15/28

    2awab :

    -o

    30?-o

    304 &301 &

    s0m'3+*%3

    4%)(%,5 *

    3

    %)(A,

    m *

    3

    U +

    %)(A,4%)(A,%45%)(5%A=,#kq%A=,#q9U

    kq%A=,# A,)

    kq

    #,)

    kq 999m+

    *

    3 4+',)5m

    % m+

    %

    q9m+ 

    % )m+

    % U U 66

    o 3%

    *

    

    o

    *% 

    %

    o

    o

    o

    %%%%

    =→===

    =−===

    =+=+=→=−

    +=+→+=+→=

    −−

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    16/28

    Soal Lati#an 4:,

    Se!"a# proton engan energi kinetik se!esar 40 Me- ite&!akkan &en")"

    inti ato& ti&a# #ita& /no&or ato& ;7: Se!erapa ekat proton terse!"t apat

    &enekati inti ato& ti&a# C

    8a'a! ( ;401 *&

    Soal Lati#an 4:;

    Tiga !"a# !ena !er&"atan se!esar >, .  @0? µ60 >; . 10? µ60 > . ?µ6 &asing&asing terletak i titik A/30370 titik B/,;037 an titik 6/30?7: M"atan > 

    %ang !er&assa se!esar ,0;2,3 ?

     kg ite&!akkan ari titik 6 engan ke

  • 8/17/2019 5.Potensial Listrik Baruz

    17/28

Embed Size (px)
Recommended