perkuliahan fisika dasar ii fi-331 -...
TRANSCRIPT
Hukum Gauss
Digunakan untuk menentukan medan listrik E bila sumber muatan
Oleh Endi Suhendi 3
medan listrik E bila sumber muatan diketahui dan sebaliknya
Langkah Penggunaan Hukum Gauss
1. Identifikasi daerah yang akan ditentukan E nya.2. Tentukan permukaan Gauss S: Simetri.3. Hitung fluks listrik
4. Hitung qin, muatan yang dilingkupi oleh permukaan S.
Oleh Endi Suhendi 4
4. Hitung qin, muatan yang dilingkupi oleh permukaan S.5. Gunakan Hukum Gauss untuk menghitung E:
Pilihlah permukaan dimana E tegaklurus & konstan. Sehingga fluksnya adalah EA atau -EA.ATAU Pilihlah permukaan dimana E paralel. Sehingga fluksnya nol
Contoh: Medan Uniform
Pemilihan Permukaan Gauss
Oleh Endi Suhendi 5
Contoh: Medan Uniform- Di permukaan atas, fluks
bernilai EA
- Di permukaan bawah, fluks bernilai –EA
- Pada sisi-sisi permukaan, fluks bernilai nol
Simetri & Permukaan Gauss
Gunakan hukum Gauss untuk menghitung medan listrik E yang dihasilkan oleh sumber
bersimetri tinggi
Oleh Endi Suhendi 6
Simetri Sumber Permukaan Gauss
Bola
Silinder
Bidang
Bola Konsentrik
Silinder Koaksial
Pillbox
Gauss: Simetri BolaBola padat non-konduktor berradius a bermuatan total
+Q yang terdistribusi merata (uniform). Carilah E di semua daerah!
Oleh Endi Suhendi 7
Simetri sumber adalah bola
Gauss: Simetri Bola
Oleh Endi Suhendi 8
Gunakan permukaan Gauss berbentuk bola
Daerah 1: r > aGambar permukaan Gauss di daerah 1 (r > a)
Cat:
Gauss: Simetri Bola
Oleh Endi Suhendi 9
Cat: Pemilihan r adalahbebas tetapi merupakan radius yang akan dicari medan listrik E nya.
Batang yang panjangnya takberhingga memiliki rapat muatan uniform λ. Carilah E di luar batang!
Gauss: Simetri Silinder
Oleh Endi Suhendi 12
Simetri sumber adalah silinder
Gunakan permukaan
Gauss: Simetri Silinder
Oleh Endi Suhendi 13
Gunakan permukaan Gauss berbentuk Silinder
Cat: Pemilihan r adalahsembarang tetapi merupakan radius yang akan dicari medan listrik E nya. ℓ juga sembarang dan akan hilang.
Gauss: Simetri Bidang
Lempeng dengan luas takberhingga memiliki rapat muatan uniform σ.Carilah E di luar lempeng!
Oleh Endi Suhendi 15
Simetri sumber adalah bidang
Gunakan permukaan
Gauss: Simetri Bidang
Oleh Endi Suhendi 16
Gunakan permukaan Gauss Pillbox
Cat: A adalah sembarang (bentuk dan ukuran) dan akan hilang
Muatan total yang terlingkupi:
CAT: Tidak ada fluks yang melalui sisi silinder
Gauss: Simetri Bidang
Oleh Endi Suhendi 17
Konduktor dan Insulator
Konduktor adalah sebuah benda yang memiliki muatan yang dapat bergerak bebas (elektron-elektron yang terikat lemah pada atom) Contoh: logam
Oleh Endi Suhendi 18
Contoh: logam
Insulator adalah sebuah benda yang tidak memiliki muatan yang dapat bergerak bebas (electron-elektron yang terikat kuat pada atom)Contoh: plastik, kertas, kayu
Konduktor memiliki muatan bebas• E bernilai nol di dalam Konduktor
Konduktor
Oleh Endi Suhendi 19
• Konduktor adalah objek equipotensialETotal = 0
Konduktor BeronggaMuatan ditempatkan di dalam konduktor berongga.
Apa yang terjadi dengan muatan-muatannya?
Oleh Endi Suhendi 21
Konduktor Berongga
Muatan ditempatkan di luar konduktor berongga. Apa yang terjadi dengan muatan-muatannya?
Oleh Endi Suhendi 22