Download - Rapat Fluks Listrik
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
1/16
BAB 3 RAPAT FLUKS LISTRIKFluks Listrik :
Jumlah fluks listrik yang keluar dari muatan positip ataumasuk ke muatan negatip sama dengan besarnya muatan
tersebut Rapat fluks listrik di titik yang jaraknya R dari muatan titik Q
adalah jumlah fluks listrik dibagi luas bola yang jari-jarinya R
Hubungan rapat fluks listrik dan medan listrik berlaku jugauntuk muatan garis dan bidang
EDa
R
Q
4
1DED
R
Q
4
1
ER4
Q
S
Q
D
oR2o
2o
2bola
=
==
===
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
2/16
Contoh Soal 3.1
Suatu muatan garis sebesar 8 nC/m terletak di sumbu z. Hitung rapat fluks listrik di= 3 m
Jawab :
2
9
99
L
o
o
L
m
nCa424,0a
3
10x273,1D3
a10x273,1
a
2
10x8a
2
D
EDa
2
E
===
=
=
=
=
=
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
3/16
Hukum Gauss :
Fluks listrikyang menembus setiappermukaan tertutup sama dengan muatantotal Q yang terdapat di dalam volume yangdibatasi (dilingkungi) oleh permukaantertutup tersebut.
=
===
v
v
S
v
v
S
dvdSD
dvQdSDQ
v Rapat muatan per atuan volume C!m3
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
4/16
"#t$#n t$e %&l#nder re'#on ( 4, t$e ele%tr#%)lux den#t& # '#ven a * 3aC!m2+
a+ "$at # t$e volume %$ar'e den#t& at -3.b+ "$at # t$e ele%tr#% )lux at -3%+ /o mu%$ ele%tr#% )lux leave t$e %&l#nder
-3, (2+*d+ /o mu%$ %$ar'e # %onta#ned #t$#n t$e
%&l#nder
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
5/16
Contoh Soal 3.
Diketahui rapat fluks listrik :
a). Hitung medan listrik di r = 0,2 m
b). Hitung muatan total di dalam bola r = 0,2 m
Jawab :
C
a*3,7a
10x8*4,83
10x2,0E2,0r
a10x3
rDEED
rr12
9
r9
oo
o
===
=
==
2r m!nCa
3
rD=
a+
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
6/16
( )( )
pC3*,310x3
2,042,0r
3r422
3r%o
3r
add#nra3
rSdDQ
93
332
00
3
r2
r
2
0
=
==
===
===
=
b+
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
7/16
Contoh Soal 3.3
Diketahui rapat fluks listrik :
Hitung jumlah muatan yang terletak didalam bola r = 1 m
Jawab :
Agar lebih mudah terlebih dahulu rapat flukslistrik ini dinyatakan dalam koordinat bolamenggunakan transformasi koordinat dantransformasi vektor
xaxD=
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
8/16
+
=+
=
=
a%o#n#nr
a%o%o#nr
a%o#nr
a#na%o%o
a%o#n%o#nr
ax
2
r
22
r
x
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
9/16
umla$ muatan d# dalam bola r - 1 adala$ 5
==S6
v dSDataudvQ
=
=
=
=
dd%o#n1
dd#nr%o#nrQ
2
0
2
0
33
S
222
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
10/16
Oleh karena :
2
2%o1%o
#n%o1
#n%o2%o
%odd#n%o1#n
2
22
22
22
+=
+=
===
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
11/16
Maka :
189,40#n4#n
2
1
02113
1
112
1
2#n21%o
31%o
21
d2
2%o1%od%o1Q
33
2
0
%o
0%o
3
0
2
0
2
=+
=
+=
+=
=
=
=
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
12/16
T!or!ma "i#!r$!nsi
vv
vS
vSvS
DdvdSD
dvDdSDdvdS
==
==
Persamaan terakhir disebut persamaan Maxwell pertamadalam bentuk titik (kanan) dan dalam bentuk integral (kiri)
C t h S l 3 %
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
13/16
Contoh Soal 3.%
Diketahui rapat fluks listrik :
Hitung muatan total yang terletak di dalam volume 1
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
14/16
T!or!ma "i#!r$!nsi
vv
vS
vSvS
DdvdSD
dvDdSDdvdS
==
==
Persamaan terakhir disebut persamaan Maxwell pertamadalam bentuk titik (kanan) dan dalam bentuk integral (kiri)
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
15/16
( )
( )
( ) C8*,7002
3
2*2#n
2
3*
d2%o2
3
2
110
d2%o22
2%o1120
1
1
2
1
dd2%o40#n20
1
ddd2%o40#n20
ddd2%o40#n20dvQ
2%o40#n20
2!
0
1
0
2
2
1
22
33
2
v
33
2
v
=
+=+=
+=
++
+=
+=
+=
+ ==
+
=
-
7/25/2019 Rapat Fluks Listrik
16/16
C8*,72
*2#n
2
101*
d2
2%o110110
2
2%o110110dd#n10Q
0dd10#n20dSD
0dd1
#n20dSD
dd#n1
20dSD
dd#n2
20dSD
dSDdSDdSDdSDdSDQ
2!
0
2!
0
2!
0
2
4
3
2
2
2
1
4321
=
=
=
+=
+==
=
=
=
=
=
=
+++==