Home >Documents >Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

Date post:13-Oct-2015
Category:
View:120 times
Download:14 times
Share this document with a friend
Description:
Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik
Transcript:
  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    1/37

    Physics Study Program

    Faculty of Mathematics and Natural Sciences

    Institut Teknologi Bandung

    FI 1201Fisika Dasar IIA

    Kuliah-05Energi Potensial Listrik dan Potensial

    Listrik

    PHYSI S

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    2/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Cakupan materi

    Usaha dan energi Energi potensial listrik

    Potensial listrik

    Garis-garis eki_potensial listrik

    Potensial dan Superposisi

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    3/37

    Physics Study Program

    Faculty of Mathematics and Natural Sciences

    Institut Teknologi Bandung

    Usaha & Energi

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    4/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Usaha

    Anda melakukan usaha ketika mendorong bendake atas

    Semakin tinggi bukit semakin banyak usaha yang

    anda lakukan: lintasan lebih panjang

    Semakin curam/terjal bukit semakin banyak

    usaha yang anda lakukan : gaya lebih besar

    The workW done on an object by an agent

    exerting a constant force is the product of thecomponent of the force in the direction of the

    displacement and the magnitude of the

    displacement

    dFW | |

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    5/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Usaha oleh gaya gravitasi

    dFW| |

    mg

    d

    ||F

    F

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    6/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Energi adalah kemampuan untuk

    melakukan usaha

    Gravitational Potential Energy Kinetic Energy

    Energy can be converted into other forms ofenergy

    When we do work on any object we transferenergy to it

    When an object does work it looses energy

    Energy cannot be created or destroyed

    mghUG 22

    1mvK

    GU

    GIN UKW

    GOUT UKW

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    7/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Seseorang mengangkat sebat kotak yang beratdengan massa mke ketinggian vertikal h.Kemudian berpindah sejauh d, membawa kotaktersebut. Berapa usaha yang dilakukan?

    A) mghd B) mgh + mgd

    C) mgh

    D) mgd

    X) Dont know

    Quiz

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    8/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Konversi Energi Potensial Gravitasi ke

    Energi Kinetik

    v

    m

    mg

    m

    mghUG 2

    2

    1mvK

    ghv

    ghv

    mghmv

    2

    2

    2

    1

    2

    2

    Kerja yg dilakukan

    pada bendah

    Using Work & Energy

    makes the problem

    much easier!

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    9/37

    Physics Study Program

    Faculty of Mathematics and Natural Sciences

    Institut Teknologi Bandung

    Energi Potensial Listrik

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    10/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Analogi Medan listrik & Gravitasi

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    11/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Energi Potensial Listrik

    EEF Q

    +Q

    +Q

    d

    FdW

    QEd

    QEdUe

    v

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    12/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Energi Potensial Listrik

    Kerja yang dilakukan (oleh medan listrik)pada partikel bermuatan adalah QEd

    Partikel memperoleh tambahan Energi

    kinetik (QEd) Oleh karena itu partikel harus telah

    kehilangan energi potensial sebesar

    U=-QEd

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    13/37

    Physics Study Program

    Faculty of Mathematics and Natural Sciences

    Institut Teknologi Bandung

    Potensial Listrik

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    14/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Potensial Listrik

    Perubahan energi potensial adalah negatifkerja yang dilakukan oleh medan.

    sdEqWUB

    A

    0 E

    A

    B

    sdEq

    UVVV

    B

    AAB

    0

    1V = 1J/C

    1eV=1.610-19J

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    15/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Satuan Potensial (Tegangan) Listrik

    Satuan SI untuk potensial listrik

    0QUV

    EdV

    Satuannya adalah J/C

    Dikenal sebagai Volts (V)

    Telah ditunjukkan

    dVE / Karenanya E juga memiliki satuan V/m

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    16/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Beda Potensial dalam Medan Homogen

    E

    +Q +Q

    +Q

    A B

    C

    0|| dFWBC

    |||| QEddFWAB

    BCABAC WWW

    | |QEd

    ||QEdUAC

    d||

    ||EdVAC

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    17/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Potensial Listrik dari muatan tunggal

    +

    r

    B

    A

    drEV .

    drr

    Q

    204

    1

    drrQ

    2

    0

    1

    4

    AB rr

    Q 11

    4 0

    Jika V=0 pada rA= r

    QV

    1

    4 0

    E

    B

    A

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    18/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Potensial Listrik dari muatan tunggal

    +

    r

    jikaV = 0 pada rA=

    r

    QV

    1

    4 0

    E

    B

    A

    Dapat ditunjukkan bahwa2

    0

    1

    4 r

    QE

    Ingat bahwa

    rEV so

    Mirip dengan

    rumus potensialuntuk medan listrik

    homogen

    | |EdVAC Potential energy

    Arbitrary shape

    Potential difference

    Arbitrary shape

    http://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN2parbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN2parbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN2parbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN2parbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN2parbitrary.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM08AN1-arbitrary.MOV
  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    19/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Contoh soal

    Suatu muatan q1 = 2.0 C diletakkan di titik asal koordinatdan sebuah muatan q2 = -6.0 C diletakkan pada (0,

    3.0) m.

    a) Hitung total potensial di titi P(4.0, 0)m karena

    pengaruh kedua muatan tersebut

    b) Jika sebuah muatan q3 = 3.0 C dipindahkan dari tak

    hingga ke titik P, tentukan perubahan energi potensial

    dari sistem 2 muatan dan q3.

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    20/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    a)

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    21/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    b)

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    22/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    23/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Medan-Medan yang berbeda

    Medan serba-sama

    Muatan titik

    Jika lokasi awal (acuan) adalah tak hingga,

    maka

    dEV

    AB

    ABrr

    kqVV 11

    B

    Br

    kqV

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    24/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Potensial dari beberapa muatan

    Prinsip superposisi

    ...4

    1

    2

    2

    1

    1

    0 r

    Q

    r

    Q

    V

    r

    QV

    0

    4

    1

    ...21 VVV

    1

    1

    0

    141

    rQV

    Total Potensial

    adalah jumlahseluruh potensial

    individual

    Potensial individual

    Total potensial adalah

    Dimana dapat dituliskan sebagai

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    25/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Superposisi Potensial Listrik

    Dengan menggunakan titik acuan di takhingga, kita dapat menghirung total

    tegangan/potensial dari banyak muatan

    Perhatikan bahwa kita menjumlah secaraskalar, bukan vektor.

    i i

    i

    r

    qkV

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    26/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Energi Potensial Energy dari 3 muatan

    r

    QV

    04

    1

    Q2

    Q1

    Q3

    12

    1

    0

    22124

    1

    r

    QQVQU

    12

    21

    0

    124

    1

    r

    QQ

    U

    3312 VQUU

    231312

    UUUU

    23

    32

    13

    31

    12

    21

    04

    1

    r

    QQ

    r

    QQ

    r

    QQU

    Energy

    when we

    bring in

    Q2

    Now

    bring in

    Q3

    23

    2

    13

    1

    0

    3124

    1

    r

    Q

    r

    QQU

    So finally we find

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    27/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Muatan yang terdistribusi kontinu

    Jika muatan terdistribusi pada suatuobyek, maka

    Contoh. Sebuah elektron ditempatkan pada

    sumbu koordinat 5 m dari cincin bermuatan

    serba sama. Jari-jari cincin adalah 0.03 m dan

    memiliki muatan per satuan panjang 3 C/m.

    Tentukan kecepatan elektron ketika melewati

    loop?

    r

    dqkV

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    28/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Contoh: Potensial oleh cincin bermuatan

    Sebuah elektron diletakkan pada jarak 5 m dari suatu

    sumbu cincin bermuatan yang terdistribusi secara

    homogen. Cincin memiliki jari-jari 0.03 m dan

    muatan persatuan panjang 3 C/m. Tentukan laju

    elektron saat melewati loop cincin!

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    29/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    2/322

    2/322

    2/122

    22

    1

    xRkQx

    xxRkQ

    xRdx

    dkQ

    dx

    dVEx

    2/1

    2

    2/32

    2

    2

    0

    2

    2

    2

    220

    2

    xxRm

    kQev

    xm

    eExmqEv

    axvv

    e

    e

    x

    e

    x

    MedanEx

    dapat dihitung sebagaiberikut

    Sehingga kecepatan elektron di sekitar x = 0 menjadi:

    Contoh: Potensial oleh cincin bermuatan

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    30/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Medan listrik dari Potential listrik

    Laju perubahan tegangan/potensialberhubungan dengan medan listrik

    Untuk kasus 3 dimensidx

    dVEx

    dz

    dVkdy

    dVjdx

    dViVE

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    31/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Mencari Medan E dari potensial

    What is the electric field at (3m, 2m)

    for the following voltage function?

    Taking the appropriate derivatives

    gives an electric field of

    Evaluating that field at (3m, 2m) gives

    22 35),( yxyxyxV

    jyxiyxyxE )65()52(),(

    CNjiE /2716)2,3(

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    32/37

    Physics Study Program

    Faculty of Mathematics and Natural Sciences

    Institut Teknologi Bandung

    Garis-Garis Eki-potensial(Equi-potential Lines)

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    33/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Permukaan Eki-potensial

    Permukaan yang memiliki nilai potensialsama.

    Permukaan ekipotensial memotong garis

    medan E secara tegak lurus. Permukaan konduktor bermuatan memiliki

    potensial listrik yang sama

    Suatu titik dalam konduktor memilikipotensial sama dengan di permukaannya.

    E i

    http://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOV
  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    34/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    Equi-potential Lines

    Like elevation, potential can be displayed as contours

    A contour diagram

    Like elevation potential requires a zero point,

    potential V=0 at r=

    Like slope & elevation we

    can obtain the Electric Field

    from the potential field

    r

    VE

    The Electric Field isthe slope

    of the Electric potential

    Equi-

    potential

    Lines

    Equi-potential

    LinesField

    http://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM09AN1-e-potential.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM09AN1-e-potential.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM09AN1-e-potential.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM09AN1-e-potential.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFM09AN1-e-potential.MOVhttp://c/Administrator/My%20Documents/awaris/Kuliah/2004-2005/Fisika%20Dasar2%20ppt/LECTURE_2/EFA09AN1-equipotential-lines.MOV
  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    35/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    36/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    FYI

    Dengan menggunakanMS Excell atau Maple

    kita dapat

    menvisualisasi medan

    listrik dan garis-garis

    ekipotensial.22 35),( yxyxyxV

    jyxiyxyxE )65()52(),(

  • 5/23/2018 Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik

    37/37

    Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung

    PHYSI S

    End of Section...

Embed Size (px)
Recommended