Home >Documents >Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

Date post:02-Mar-2018
Category:
View:227 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    1/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1

    Modul 2

    Potensial dan Energi Listrik

    Dr. Ahmad Kusumaatmaja

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    2/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2

    Potensial Listrik (V) dan

    Tenaga Potensial Listrik (U)

    Potensial merupakan besaran skalar, sehingga

    potensial yang ditimbulkan oleh banyak muatan

    titik, besarnya merupakan jumlahan potensial tiap-

    tiap muatan titk.

    Potensial listrik padasembarang titik dalam ruang

    yang diakibatkan oleh muatan

    titik sebesar Q dinyatakan

    oleh :

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    3/50

    3

    Potensial Listrik muatan titik

    Potensial sebuah muatantitik

    Potensial 3 buah

    muatan titik merupa

    kan

    jumlahan aljabar

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    4/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik

    Tenaga potensial listrik

    Tenaga potensial dide!inisikan sebagai besarnyausaha yang timbul karena posisi atau letak muatan.

    "ika ada suatu muatan positi! Q berada pada tempat

    tertentu, maka muatan positi! lain yang diba#a

    mendekat muatan tersebut harus mela#an gaya

    tolakan, dan ini menyebabkan muatan yang kedua

    mempunyai tenaga potensial.

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    5/50

    $esarnya tenaga apotensial muatan uji qdidekat

    muatan sumber Qdinyatakan oleh

    Potensial merupakan besarnya tenaga

    potensial persatuan muatan .V = U/q

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik %

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    6/50Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik &

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    7/50

    Potensial muatan titik juga dapat di'ari dengan

    menghitung besarnya usaha yang diperlukan untuk

    memba#a(memindahkan muatan uji dari jarak takhingga pada jarak tertentu r. Potensial bernilai nol

    saat muatan uji berada jauh tak hingga

    Wab = q (VaVb)

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik )

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    8/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik *

    Potensil listrik disekitar medium kontinyu

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    9/50

    +

    Potensial listrik dari garis muatan

    Potensial dari garis muatan dapat di!ari dengan

    superposisi potensial muatan titik sepan"ang

    garis. #ila

    merupakan "umla$ muatan

    persatuan pan"ang% maka

    $ila ka#atnya panjang

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik +

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    10/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1

    Potensil listrik disekitar bila logam bermuatan

    &ut

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    11/50

    medan listrik /didalam dan diluar

    bola bermuatan

    potensial 0/

    didalam dan diluarbola bermuatan

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 11

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    12/50

    Potensial untuk !in!in bermuatan (Potential

    'oring o' $arge)

    /m ( besar muatan per

    satuan pan"angModul 2 Potensial dan Tenaga listrik 12

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    13/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 13

    Potensial listrik untuk !akram bermuatan

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    14/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1

    Potensial beberapa konfgurasi

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    15/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1%

    Garis-garis ekuipotensial

    aris

    ekuipotensialadalah garis

    yang menghu-

    bungkan titik-titikyang mempunyai

    potensial sama

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    16/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1&

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    17/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1)

    ontoh soal :

    1. mpat muatan titik 2 diujung-ujung

    bujursangkar sisi 'm. Tentukan potensialdi pusat persegi jika :

    a. emua muatan positi!

    b. Tiga muatan positi! dan satu negati!'. 4ua muatan positi! dan dua muatan

    negati!

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    18/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1*

    2. $ola dengan jari-jari & 'm dengan titik

    tengahnya di pusat. Muatan-muatan sama

    3 diletakkan pada inter5al &osepanjang e6uator bola.

    a. $erapa potensial listrik di pusat 7b. $erapa potensial listrik di kutub utara7

    3 Muatan positi! sebesar 2 di pusat bola

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    19/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1+

    3. Muatan positi! sebesar 2 di pusat bola.

    a. $erapa potensial listrik 0 di titik m dari

    pusat7

    b. $erapa kerja yang harus dilakukan oleh

    alat luar untuk memba#a muatan 3 dari

    ke r = 4 m? (asumsi muatan 2 C

    tetap di tempat)c. $erapa kerja yang harus dilakukan oleh

    alat luar untuk memba#a muatan 2 dari

    ke r = 1 m dekat muatan pertama?(asums muatan 3 dibiarkan tetap di r 8

    m /

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    20/50

    $eda Potensial

    ebenarnya yang dapat diukur se'ara!isik adalah besarnya beda tenaga

    potensial.

    $erarti hanya selisih pada potensial ataubeda potensial antara 2 titik yang dapat

    diukur.

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    21/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 21

    Medanlistrik yang di dapat dari tegangan

    9erja yang dilakukan oleh medan listrik untuk

    memindahkan muatan positi! 6 dari b ke a :

    Wba= q (Vb Va) = q Vba

    9erja juga bisa ditinjau dari gaya dikalikan jarakWba= *d = q +d

    9edua pers. diatas sama,

    q Vba = q + d atau Vba = + d

    onto$ , 4ua pelat sejajar dimuati sampai tegangan

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    22/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 22

    onto$ ,4ua pelat sejajar dimuati sampai tegangan

    atau mempunyai beda potensial % 0. $ila jarak

    antara kedua pelat tersebut adalah ,% m, hitung

    medan listrik diantara kedua pelat 7

    d

    0ba Vba = + d atau

    d

    VE

    ba

    V/m1000

    m0,05

    V50E

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    23/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 23

    Kapasitor

    9apasitor : piranti penyimpan muatan

    $isa dibuat dari lempeng konduktor sejajar yang

    dihubungkan dengan baterai pada masing-

    masing lempeng

    9apasitansi : besarnya muatan yang dapat

    disimpan

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    24/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2

    K it

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    25/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2%

    Kapasitor

    $aterai akan mengangkut muatan dari satu

    lempeng ke lempeng lainnya, sementara

    tegangan yang dihasilkan karena timbulnyamuatan tersebut sama dengan tegangan baterai

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    26/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2&

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    27/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2)

    9apasitansi yang dimiliki oleh lempeng sejajar

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    28/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2*

    9apasitansi yang dimiliki oleh lempeng sejajar

    dide!isinikan dalam besarnya muatan yang

    mampu disimpan, dinyatakan dengan :

    Q 8 besarnya muatan yang disimpan pada

    masing-masing lempeng 0 8 tegangan yang diberikan pada masing-

    masing

    lem an

    -en!ari kapasitansi kapasitor lempeng

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    29/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2+

    -en!ari kapasitansi kapasitor lempeng

    se"a"ar se!ara geometri

    k 8 permiti5itas relati! bahan dielektrik antar

    lempeng

    k 8 1 untuk ruang hampa, k ;1 untuk semua

    medium, untuk udara k 1

    8 permiti5itas ruang

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    30/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    31/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 31

    ontoh soal 1.

    a. "ika sebuah kapasitor keping paralel

    memiliki jarak pemisah ,1% mmberapakah luas kapasitor tersebut agar

    kapasitansinya 1 < 7

    b. "ika keping berbentuk bujursangkar,

    berapa panjang sisinya 7

    it ili d

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    32/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 32

    apasitor ilinder

    9apasitor silinder terdiri dari lapisan konduktor

    yang tersusun seperti kabel koaksial.9abel koaksial dalam T0, kapasitansinya

    dihitung persatuan panjang, dan penting dalam

    penentuan karakteristik transmisi kabel.

    a

    b

    080a - 0b8 Q ln b(a/ ( 2=

    8 Q(0 8 2= ( ln b(a/

    =

    Lempeng Paralel dengan 0ielektrik

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    33/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 33

    p g g

    "ika bahan dielektrik

    disisipkan diantara

    lempeng, polarisasimedium akan menim-

    bulkan medan listrik

    yang berla#anan

    arah dengan medanlistrik dari lempeng

    bermuatan.

    Ti j t ik di l kt ik

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    34/50

    Tinjauan atomik dielektrik

    Molekul polar,

    tanpa medan :orientas

    molekul random

    >da medan :

    orientas molekulter-arah

    Model yang

    menggambarkan eksternal dan

    induksiModul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3

    9apasitansi sebelum dan sesudah diberi

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    35/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3%

    p

    bahan dielektrik

    $ahan dielektrik sebelum dan sesudah

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    36/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3&

    $ahan dielektrik sebelum dan sesudah

    mengalami polarisasi oleh medan listrik

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    37/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3)

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    38/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3*

    +nergi yang tersimpan dalam kapasitor

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    39/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3+

    +nergi yang tersimpan dalam kapasitor

    U = 1 Q2

    / = 1 Q V = 1 V2

    ontoh soal :

    1. Kapasitor 3F dimuati pada 100 V.Berapa banyak eneri yan tersimpanda!am kapasitor tersebut.

    2. Kapasitor 10< dimuati pada Q 8 $erapa energi yang tersimpan dalam

    kapasitor tersebut 7

    9apasitor dimuati dengan menghu-

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    40/50

    bung kan ke baterai hingga muatannya

    Q. $aterai kemudian diambil dan

    disisipkan dielektrik diantara lempeng.?itung @odan @

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    41/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 1

    kapasitor tersusun paralel

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    42/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 2

    p p

    Q = 3

    V 4 2

    V

    Q = (34 2) V

    9ombinasi kapasitor

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    43/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik 3

    kapasitor tersusun seri

    kapasitor tersusun paralel

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    44/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    45/50

    =ogam disisipkan diantara lempeng kapasitor

    ekui5alen

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik %

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    46/50

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    47/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik )

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    48/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik *

    a.$erapa kapasitor

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    49/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik +

    ekui5alen 7

    b.$erapa potensial

    pada masing-masingkapasitor

    '.$erapa muatan

    masing-masing

    kapasitor

    d.Tenaga total yang

    tersimpan 7

  • 7/26/2019 Modul 2 Potensial Dan Energi Listrik

    50/50

    Modul 2 Potensial dan Tenaga listrik %

Embed Size (px)
Recommended