Home >Documents >POTENSIAL LISTRIK

POTENSIAL LISTRIK

Date post:25-Sep-2015
Category:
View:282 times
Download:14 times
Share this document with a friend
Description:
fisika
Transcript:

POTENSIAL LISTRIK Energi Potensial ListrikJika sebuah muatan dipindahkan dari satu titik awal ke titik akhir b, maka perubahan energi potensial elektrostatiknya adalah :

Perubahan energi potensial per satuan muatan disebut beda potensial dV.

Beda Potensial ListrikBeda Potensial Vb-Va adalah negative dari kerja per satuan muatan yang dilakukan oleh medan listrik pada muatan yang dilakukan oleh medan listrik pada muatan uji positif jika muatan pindah dari titik a ke titik b.

Satuan Potensial Listrik Potensial Listrik adalah energi potensial elektrostatik per satuan muatan, maka satuan SI untuk beda potensial adalah joule per coulomb atau volt (V).

Karena diukur dalam volt maka beda potensial terkadang disebut voltase atau tegangan.Jika diperhtaikan dari persamaan beda potensial yang merupakan integral dari medan listrik E terhadap perubahan jarak dl, maka dimensi E dapat dijuga disebut :

Potensial oleh Sistem Muatan TitikMenghitung potensial dapat dilakukan dengan medan listrik

Potensial listrik menjadi :

Dengan mengintregasikan dV , maka :

Kerja pada Medan ListrikJika muatan uji q0 dileaskan dari titik pada jarak r dari muatan q yang terletak pada pusat, muatan uji akan dipercepat keluar dalam arah medan listrik.

Potensial Pada Cincin Bermuatan Potensial Pada Sumbu Cakram Bermuatan

V di dalam dan di Luar Kulit Bola Bermuatan Sementara medan listrik didalam bola adalah nol, sehingga potensial di dalam bola harus konstan. Potensial di kulit bola yaitu :

Medan Listrik dan PotensialPerubahan potensial jika dilihat dari medan listrik :

Medan listrik dapat dilihat sebagai :

KAPASITANSI, DIELEKTRIK, DAN ENERGI ELEKTROSTATIK

Kapasitor Keping Sejajar Kapasitansi (C) merupakan kemampuan kapasitor menyimpan muatan akibat adanya beda potensial.Satuan kapasitansi adalah farad.

Formulasi Kapasitansi Potensial listrik dari dua buah kepimg logam yang terpisah jauh sejauh S akan memenuhi sehingga kapasitansi menjadi

Kapasitor Silinder Kapasitor silinder terdiri atas suatu konduktor silinder kecil atau kabel dengan jari-jari a dan suatu lapisan konduktor berbentuk silinder konsentrik dengan jari-jari b yang lebih besar dari a. contoh : kabel koaksialMedan listrik pada selubung gauss akibat kabel bermuatan memenuhi :

Sehingga potensial listriknya Vb-Va =

Kapasitansi pada Kapasitor Silinder Potensial pada konduktor terdalam yang membawa muatan positif lebih besar dibanding potensial pada konduktor terluar, karena garis-garis medan listrik keluar dari konduktor terdalam menuju konduktor terluar. Harga perbedaan potensialnya yaitu :sehingga nilai kapasitansinya menjadi Dielektrik Pengertian dielektrik diperoleh dari pemahaman bahwa benda tambahan yang diberikan pada ruang antara kapasitor.Jika material tertentu diletakkan diantara dua plat kapasitasitor maka nilai kapasitansinya akan naik. Hadirnya dielektrik dapat melemahkan medan listrik antara dua buah keping kapasitor.Jika medan listrik awal antara keeping keeping suatu kapasitir tanpa dielektrik adalah Eo, maka medan dalam dielektrik yaitu : Permitivitas

Nilai kapasitansi dielektrik menjadi :

Densitias dan Konstanta DielektrikBesar medan pada dielektrik Eb :

Energi Listrik pada Kapasitor Jika sebuah muatan dq dipindahkan dari konduktor negative dengan potensial nol ke konduktor positif , maka :

Energi potensial yang tersimpan dalam kapasitor :

Densitas Energi Medan listrik pada kapasitor dengan dielektrik :

Energi elektrostatik pada kapasitor

Kuantitas As adalah volume ruang diantara keping-keping kapasitor berisi medan listrik. Energi per volume satuan ini disebut densitas energi .

Review Energi Elektrostatik Bola Konduktor Potensial Listrik Bola Konduktor :

Energi Potensial Bola Konduktor :

Medan listrik Bola Konduktor : Jika jari-jari kulit r dan tebalnya dr , maka

Karena medan listrik nol untuk rR, maka integrasi potensial dengan medan listrik untuk batas R hingga ~ :

Kombinasi Kapasitor :Untuk susunan parallel

Untuk susunan seri

Contoh soal :Potensial Listrik 1. Tentukan potensial listrik di titik P pada gambar di bawah ini. Sisi bujur sangkar adalah d=1,3 m dan masing-masing muatan adalah : Jawab :

2. Potensial listrik ditengah-tenah suatu cakram bermuatan seragam dengan jari-jari 3,5 cm adalah 550 Va). Berapa muatan total pada cakram ?b). Berapa potensial listrik pada titik yang jauhnya dari pusat cakram adalah 17,5 cm ? jawab :

b) Contoh soal :Kapasitansi :1. Pelat-pelat sebuah kapasitor pelat sejajar dalam ruang hampa terpisah sejauh 5 mm dan luasnya 2 m2. Sebuah selisih potensial 10 kV diaplikasikan sepanjang kapasitor itu. Hitunglah a) kapasitansi b) muatan pada setiap pelat c) medan listrik dalam ruang di antara pelat-pelat itu.PenyelesaianDiketahui: d = 5 x 10-3 m, A = 2 m2 dan V = 10.000 VDitanya: C, Q dan E = ?Jawab: a) C = = 3,54 x 10-9 F b) Q = CVab = (3,54 x 10-9 C/V)(1 x 10-4 V) = 3,54 x 10-5 C Muatan pada kapasitor itu adalah +3,54 x 10-5 C dan -3,54 x 10-5 C.c) Besarnya medan listrik adalah E = = = 2 x 106 N/C 2. Jika energi potensial 1 Joule akan disimpan dalam sebuah volume 1 m3 dalam ruang hampa, berapakah medan listrik yang diperlukan?PenyelesaianDiketahui: u = (1 J)/(1 m2)m = 1 J/m2 Ditanya: E = ?

JAWAB :u = 0 E2 E = = = 4,75 x 105 N/C = 4,75 x 105 V/m

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended