Download - 4. medan listrik
MEDAN LISTRIK
Tri Rahajoeningroem, MTT. Elektro - UNIKOM
Medan Listrik
Fisikawan tidak suka memilih konsep “aksi pada suatu jarak”
Mereka lebih suka memilih medan yang dihasilkan objek dan objek lain berinteraksi dengannya
Artinya daripada ini ...
+
-
Mereka lebih suka berfikir...
+
-
+Q0
rr
E ˆ||4
12
0
Q
0Q
FE
Medan listrik E didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada partikel uji dibagi dengan muatan partikel tersebut
Maka Medan listrik dari satu muatan adalah
Q
rr̂
F
E
Garis-garis Medan
Medan listrik merupakan vektor dan sering disebut medan vektor
Arah medan dapat ditentukan dengan arah panah
Pembuatan garis-garis medan listrik
Garis-garis berawal dari muatan positif Garis-garis berakhir di muatan negatif Jumlah garis yang meninggalkan
muatan (+) menuju muatan (–) sebanding dengan besarnya muatan Garis-garis medan listrik tidak dapat
berpotongan
Pembuatan garis-garis medan listrik:Contoh
Medan Listrik dari satu muatan
+
r
E
+Q0
+Q0
+Q0
Catatan: Medan listrik terdefinisi di semua tempat, meski tidak ada muatan di sana.
+Q0
Partikel bermuatan dalam medan listrik
EEF Q
EF Q
+Q
-Q
Penggunaan medan untuk menentukan gaya
Superposisi & Medan Listrik distribusi muatan titik
1E
Q1
1r1̂rQ2
2r
2E
i
ii
iQ rr
E ˆ||4
12
0
02202
20012
01
10
00 ˆ
||ˆ
||4
1r
rr
rF
QQQQ
02202
2012
01
1
0
ˆ||
ˆ||4
1r
rr
rE
Representasi dari medan listrik
Tidak mungkin untuk merepresentasikan seluruh vektor medan listrik pada semua tempat
Sebagai gantinya dibuat garis-garis yang arahnya menggambarkan arah medan
Sebagai gantinya dibuat garis-garis yang arahnya menggambarkan arah medan
Pada daerah yang cukup jauh dari muatan kerapatan garis berkurang
Pada daerah yang cukup jauh dari muatan kerapatan garis berkurang
Semuanya ini dinamakan garis-garis medan listrik
Semuanya ini dinamakan garis-garis medan listrik
Representasi dari medan listrik
Garis-garis medan listrik
A
N garisDefinisikan
24 r
N
24 r
Q
QN garis karena
20 ||4
1||
rE
Q
diketahui
||EBesarnya kerapatan garis medan
Medan dan Konduktor Listrik
Properti dari konduktor yang baik:1. Medan listrik E = 0 dalam keadaan
statis Ketika muatan dalam keadaan diam
dalam konduktor, jika ada medan listrik maka elektron-elektron bebasnya akan bergerak F = qE samapai medan dan gaya listriknya mencapai 0
Kosekuensi
Muatan total pada konduktor terdistribusi pada permukaan
Bila ada (+) dikelilingi oleh konduktor logam tidak bermuatan yang berbentuk bola
2. Medan listrik terhadap permukaan di luar konduktor.
Kalau ada komponen E yang paralel dengan permukaan, elektron-elektron akan bergerak sepanjang permukaan sampai F=0 dan E tegak lurus pada permukaan
Kuis : Arah Medan Sebuah muatan +q berada di (0,1) Sebuah muatan –q berada di (0,-1) Kemanakah arah medan di (1,0)
A) i + j B) i - j C) -j D) -i
Tugas Kelompok Hitung besar medan listrik pada pusat
bujur sangkar dengan sisi 25 cm jika pada titik-titik sudutnya dengan urutan rotasi memiliki muatan (1,2,3,4) mikrocoulomb
Sebuah muatan titik positif 2,5 X 10-5 C diletakan pada titik awal koordinat dan sebuah muatan negative -5 x 10-6 C diletakan di sumbu sepanjang sumbu x, dimana medan listrik yang disebabkan oleh kedua medan ini adalah nol