Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 26

Matakuliah: K0272/Fisika Dasar III Tahun: 2007 Versi: 0/2 PowerPoint PPT Presentation


  • 115 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Pertemuan 02 Hukum Coulomb. Matakuliah: K0272/Fisika Dasar III Tahun: 2007 Versi: 0/2. Learning Outcomes. Pada akhir pertemuan ini, diharapkan :

Download Presentation

Matakuliah: K0272/Fisika Dasar III Tahun: 2007 Versi: 0/2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Pertemuan 02Hukum Coulomb

Matakuliah: K0272/Fisika Dasar III

Tahun: 2007

Versi: 0/2


Learning outcomes

Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan :

  • Mahasiswa dapat menerangkan konsep dasar hukum Coulomb : pendahuluan , gaya Coulomb , definisi kuat medan listrik di sebuah tempat (titik) ,intensitas medan listrik oleh banyak muatan titik . → C2 (TIK - 2)


Outline materi

Outline Materi

  • Materi 1

    Pendahuluan

    • Materi 2

    Hukum Coulomb

    - Gaya Coulomb

    - Gaya Coulomb antar muatan titik

    • Materi 2

    Definisi kuat medan(intensitas) listrik

    - Intensitas medan oleh banyak muatan . listrik


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

ISI

  • Materi yang dibahas dalam pertemuan ini akan mencakup hukum Coulomb yang terdiri dari: gaya Coulomb, gaya Coulomb antar banyak muatan titik, definisi kuat medan listrik dan kuat medan listrik (intensitas medan oleh banyak muatan titik

  • Aplikasi dari hukum Coulomb dan medan listrik terdapat diperbagai peralatan elektronik seperti, televisi dan monitor, extraktor debu pada industri pembangkit listrik tenaga uap (batubara), alat penangkal petir dan lain-lain.


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

1. HUKUM COULOMB

Bangsayang mula-mula mengenal .muatan listrik adalah bangsa Yunani kuno . .Pada zaman tersebut telah diketahui bah- .wa bila batu ambar digosok maka dapat .menarik benda-benda kecil seperti jerami .maupun bulu .Perkataan listrik berasal dari .kata batu ambar yang artinya elektron . .Dalam percobaan dua batang gelas ; yang .pertama digosok dengan sutera kemudian .digantungkan pada benang sutera sedang- .kan batang kedua juga digosok dengan .sutera dan didekatkan pada batang ....


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

pertama maka kedua batang akan saling . tolak menolak . Sebaliknya bila sebuah . tongkat plastik (lucit) digosok dengan bulu . dan didekatkan ke gelas pertama maka ke .. duanya saling tarik menarik , dan bila dua .. tongkat plastik digosok dengan bulu maka .. ke duanya akan saling tolak menolak . .. Dari pengamatan di atas dapat disimpul - ..-kan adanya dua macam muatan ; muatan .. pada gelas berlawanan dengan muatan .. pada plastik . . Fisikawan Benyamin Franklin (1706-1790) .. adalah yang mula-mula menamakan mua-.. tan pada gelas muatan positif dan pada ..(


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

muatan negatif . .. Telah diketahui bahwa setiap benda . terdiri dari sejumlah molekul dan molekul . terdiri dari sejumlah atom sedangkan atom . tersusun dari inti atom dan elektron-eklek . -tron yang mengelilingi inti . Inti atom . terdiri dari : proton yang bermuatan positif . dan neutron yang tak bermuatan listrik . . Jumlah muatan listrik proton sama dengan . jumlah muatan listrik seluruh elektronnya . sedangkan jumlah proton dalam suatu inti . sama dengan nomor atom Z dalam tabel . periodik elemen-elemen .


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

• Satuan muatan listrik

Dalam SI satuan muatan listrik adalah

Coulomb [C]

Satu Coulomb adalah banyaknya muatan

yang mengalir melalui suatu penampang

kawat dalam 1 detik bila arus tetap

sebesar

1 ampere terdapat pada kawat tersebut.

• Muatan listrik tidak kontinu tetapi terku-

antisasi yaitu merupakan kelipatan bulat

dari muatan elektron.

Muatan 1 elektron = 1.6 x 10-19

Coulomb


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

• Gaya Coloumb

Gaya Coulomb antara dua muatan listrik

berbanding lurus dengan besarnya masing -

masing muatan dan berbanding terbalik

dengan kuadrat jarak ke dua muatan.

Untuk muatan bertanda sama tolak

menolak dan berlawanan tanda tarik

menarik .

….…(C1)

k = 1/4πε0 = 9 x 109 Nm2 /C2

a= vektor satuan


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Q1 = muatan listrik di titik 1

Q2 = muatan listrik di titik 2

r = jarak antara ke dua muatan

- Notasi arah gaya Coulomb

Q1 = muatan di 1

Q2 = muatan di 2

r1dan r2 vektor posisi

di titik 1 dan 2

r2 – r1

Q2

r1

r2

O


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Besarnya gaya yang dialami oleh

muatan 2 akibat muatan 1 adalah :

F21 = (k Q1 Q2 / r122 ) a12

a12 = r12 / ‌ r12 ‌ = (r2 – r1 )/(‌r2 – r1‌)

• Gaya Coulomb oleh beberapa muatan

titik.

Gaya pada muatan q1oleh muatan –

muatan q2 , q3 , . . . . qn .

.....(C2)


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Dari jarak titik P ke empat titik lainnya ternyata . bahwa komponen vektor pada arah sumbu X dan . sumbu Y saling menghapus (sifat simetri) , . sehingga gaya Coulomb yang bekerja pada . muatan di titik P hanya komponen Z saja , yaitu :

Soal latihan :

Suatu muatan sebesar 5 μC berada pada sumbu .Y ... dimana y = 3 cm dan muatan ke dua -5 μC juga ... berada pada sumbu Y dengan y = -3 cm ,sedang- ... kan muatan ke tiga 2μC berada pada sumbu X ... dimana x = 8 cm ,carilah gaya yang bekerja pada ... muatan ini .


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

2.Definisi medan listrik [N/C = V/m]

Gaya Coulomb yang dibangkitkan di setiap

titik di sekeliling suatu muatan titik Q , bila

pada setiap titik tersebut ditempatkan

muatan uji q0 adalah :

Q q0

FQq0 ☻ r ● FqoQ

Besarnya gaya Coulomb pada muatan uji q0. dibagi dengan besarnya muatan uji disebut ...kuat medan listrik Edi titik muatan uji ......


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

sehingga , E :

. ....(C3)

Definisi E yang lebih eksak adalah :

……(C4)

sehingga berdasarkan persamaan (C3) dan … (C4) yaitu kuat medan listrik pada jarak r .. dari muatan titik Q adalah :

…….(C5)


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Aplikasi persamaan (C5) bila muatan titik ... Q terdapat dalam ruang (koordinat .. Kartesian) :

..(C6)

Q

r – r*

Z

r*

P

r

O

Y

x


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

atau dalam bentuk skalar :

........(C7)

Persamaan (06) dalam koordinat .... Kartesian menjadi :

.....(C8)

• Kuat medan listrik oleh banyak . muatantitik :

E = E1 + E2 + …..+ En = ∑j=1j=nEj

atau


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

........(C9)

Contoh soal 3 :... Carilah kuat medan di (0,0,5) m karena

adanya muatan q1 = 0.35 μC di titik ... (0,4,0) m dan muatan q2 = - 0.55 μC di .... titik (3,0,0) m.

Jawaban :

R1= - 4ay+5az .→ aR1= (- 4ay+5az )/ ..... √41

R2= - 3ax+5az .→ aR2= (- 3ax+5az)/... √34


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

E1= kq1/R1 aR1→ .. E1= (- 48.0 ay+60.0 az )V/m .... E2 = kq2/R2 aR2→...E2= ( 74.9 ax – 124.9 az )V/m

→ E = E1 + E2 .. = 74.9 ax – 48.0 ay – 64.9 az

Contoh soal 4 : .Suatu massa m = 0.60 gr yang bermua- ... tan listrik , digantungkan pada seutas tali .... dalam medan lisrik homogen E = 700 N / .... C seperti tergambar.

Tentukan muatan listrik pada massa .... tersebut.


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

E • Karena muatan menyim

-pang ke kiri maka mua-

200 tannya negatif

FC ☻ • Gaya yang bekerja pada

☺ tali adalah adalah

resultante dari FC= qE

danmg →

tg 200 = FC / mg → FC = mg x tg 200


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

FC = 0.60 gr x 10-3 kg x 9.8 m/dt2 ... X tg 200

FC = q E → q- = (2.13 x 10-3 N) /

700 N/C

q- = - 3.1 x 10-6 C


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

simulasi gaya Coulomb dan medan listrik

http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/EField/EField.html

http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/electri/dipole1.html


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Rangkuman :

1.Gaya Coulomb , FC... Gaya tarik menarik antara dua ......muatan positif Q1 dan Q2 yang berjarak r

- Gaya Coulomb pada suatu muatan oleh . muatan-muatan lain


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

atau

, FC1 = gaya Coulomb

pada muatan 1

2.Kuat medan listrik ,E

Kuat medan listrik di sekitar muatan titik Q

yang berjarak r dari Q

- Kuat medan listrik oleh banyak muatan

titik


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

E = E1 + E2 + …..+ En = ∑j=1j=nEj

atau


Closing

<< CLOSING>>

Setelah menyelesaikan dengan baik materi kuliah ini mahasiswa diharapkan sudah mampu menyelesaikan masalah-masalah yang berhu -bungan dengan gaya Coulomb dan medan listrik oleh muatan titik, khususnya yang terkait dengan teknik sistem komputer .


Matakuliah k0272 fisika dasar iii tahun 2007 versi 0 2

Wouuu


  • Login