jurnal tak tau
-
Upload
frizkazaskia -
Category
Documents
-
view
225 -
download
0
Transcript of jurnal tak tau
-
8/17/2019 jurnal tak tau
1/37
-
8/17/2019 jurnal tak tau
2/37
Bayangkan jika hidup tanpa listrik
-
8/17/2019 jurnal tak tau
3/37
-
8/17/2019 jurnal tak tau
4/37
Pendahuluan
• Listrik berasal dari kata Yunani elektron yang berarti amber • Pengetahuan tentang kelistrikan telah ada sejak jaman yunani kuno
(700 SM!• "ika menggosok amber (damar pohon yang membatu dengan
sepotong kain# amber akan menarik daun ke$il atau debu
-
8/17/2019 jurnal tak tau
5/37
Bera%al dari kejadian sederhana&
Bagaimana Mungkin????
-
8/17/2019 jurnal tak tau
6/37
M')*
-
8/17/2019 jurnal tak tau
7/37
Si+at Muatan Listrik
-
8/17/2019 jurnal tak tau
8/37
Si+at Muatan Listrik
• Pengamatan, -listrik statis.
/ Sisir yang dapat menarik potongan ke$il kertas!
/ Balon yang digosok dengan %oll!
• -Penyaluran muatan listrik. / enerator 1an de raa+!
• Dua jenis muatan
/ 2inamakan oleh Benjamin 3ranklin (47056
470,positive dan negative!• Muatan sejenis saling tolak menolak, muatan
berlawanan tarik menarik !
-
8/17/2019 jurnal tak tau
9/37
Si+at Muatan Listrik
• Pada tingkat atom!
/ *u$leus , -robust.# positive!
/ 8le$trons , bergerak# negative!
• tom biasanya berada pada keadaan neutral !• Muatan memiliki ke$enderungan alami untuk ditrans+erantar material yang tidak sama!
• Bagaimanapun# muatan listrik selalu conserved padasetiap proses!
/ Muatan tidak di$iptakan!
/ Biasanya# muatan negative ditrans+er dari satubenda ke benda lain!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
10/37
Si+at Muatan Listrik
9uantisasi
• :obert Millikan menemukan# pada 40# bah%a objek hanya
bisa bermuatan sebagai kelipatan bilangan bulat dari suatu
besaran +undamental muatan (e! / Muatan ter quantisasi.
/ Sebuah objek dapat bermuatan ±e# atau ± ;e# atau ± e yang sama banyaknya dengan
muatan negati>e!
• Satuan / Pada S# muatan listrik terukur dalam $oulomb ( @!
/ *ilai dari Ae| = 1.!" 1# $ 1! %1# & !
-
8/17/2019 jurnal tak tau
11/37
Mengapa hanya pada,
• Sisir dan kertas
• aret dan ka$a
-
8/17/2019 jurnal tak tau
12/37
nsulator and onduktor Pengelompokan Material
• MaterialCsubstansi dapat dikelompokkan berdasarkan
kemampuannya untuk memba%a muatan
/ material yang muatan listriknya dapat bergerak bebas konduktor
/ material yang muatan listriknya tidak bergerak bebas insulator !
• ka$a# karet insulator yang baik!
• )embaga# aluminum# dan perak# konduktor yang baik!
• Semi$ondu$tor kelompok material ketiga yang memiliki
si+at listrik diantara insulator dan konduktor
/ Sili$on dan germanium adalah semi$ondu$tor yang digunakanse$ara luas untuk piranti elektronik!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
13/37
nsulator dan @ondu$torPemuatan dengan induksi
-
8/17/2019 jurnal tak tau
14/37
nsulator and @ondu$tor / Pemuatan dengan nduksi!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
15/37
nsulators dan @ondu$tors
/ 8arthCround!
• etika konduktor terhubung kebumi
dengan kabel penghubung# dikatakan
ter 'ground' atau dibumikan!
Mengapa??
• Bumi sebagai quasi infinite reservoir o+
ele$trons, $an accept or supply an
unlimited number of electrons.
-
8/17/2019 jurnal tak tau
16/37
nsulator dan @ondu$torPemuatan dengan induksi!
•Sebuah insulator bermuatan positi+ diba%a kedekat bola konduktor yang terisolasi dari ground!
• aya interaksi antar muatan positi> membuatdistribusi ulang muatan pada bola konduktor!
• Muatan positi> menjauh dari insulatormeninggalkan muatan negati+ yang berlebih
didekat insulator!• Dubungkan konduktor kebumi!
• )olakan antar elektron mengakibatkan elektronberpindah dari bola konduktor ke bumi!
• Putuskan kabel penghubung!
• Bola konduktor sekarang memiliki muatan totalnegati+!
• Proses ini dikenal dengan pemuatan denganinduksi!
• )idak membutuhkan kontak antar material!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
17/37
nsulators and @ondu$tors / PolariEation!
• Polarisasi adalah memposisikan kembali
muatan dalam satu molekul!
• Menghasilkan muatan induksi pada
permukaan insulator!
• karet atau ka$a dapat digunakan sebagai
penyuplai elektron!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
18/37
-
8/17/2019 jurnal tak tau
19/37
-
8/17/2019 jurnal tak tau
20/37
Mini6FuiE
Sebuah benda bermuatan positi+ digantung dengan sebuah talididekatkan ke objek non konduktor (bola! Bola kelihatan menjaditertarik kearah benda!
4!Mungkinkan menentukan "enis muatan dengan $ara tersebut?"elaskanG!
;!8Hperimen tambahan apa yang diperlukan untuk menentukan jenismuatan tersebut?
? I
-
8/17/2019 jurnal tak tau
21/37
enapa tidak mungkin??!
• 2ua emungkinan, / )arik6menarik antar objek dengan muatan berbeda!
/ )arik6menarik antara objek bermuatan dengan objek netral yang
terpolarisasi!
6 I
I6666
I
III
-
8/17/2019 jurnal tak tau
22/37
8ksperimen tambahan apa yang diperlukan?
• 2ua 8ksperimen, / Ba%a bola bermuatan netral yang diketahui kedekat objek danamati ketertarikannya!
/ Ba%a muatan negati+ yang diketahui kedekat benda pertama!
"ika ada ketertarikan# objek adalah netral! 2an ketertarikan
diakibatkan oleh polarisasi muatan!
?
0
6IIII
I6
6I6I
6
-
8/17/2019 jurnal tak tau
23/37
Mengapa ini mungkin?
?
-
8/17/2019 jurnal tak tau
24/37
Dukum @oulomb6 Jbser>asi
• @harles @oulomb menemukan pada 47K= hukum dasar
gaya listrik antara dua partikel bermuatan stasioner
F4 F;
r
aya listrik memiliki si+at,•Berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak# r# antara partikel# dan
sepanjang garis yang menghubungi keduanya!•Sebanding dengan besarnya muatan AF4A dan AF;A pada kedua partikel!•Saling menarik jika berbeda muatan dan tolak menolak jika bermuatan
sama!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
25/37
Dukum @oulomb / 3ormulasi Matematis
• k e dikenal dengan konstanta @oulomb!
• *ilai dari k e tergantung dari pemilihan satuan!
• Satuan S
/ aya, *e%ton (*
/ Muatan, $oulomb ( @!
/ rus, ampere ( 4 @Cs!
/ "arak, meter (m!
• Secara E Hperiment terukur nilai, k e =
8.9875 × 10 9 m! "# ! .
• $endekatan % k e = 8.99× 10 9 m! "# ! .
1 2
2eq q F k
r =
-
8/17/2019 jurnal tak tau
26/37
Charge and Mass of theElectron, Proton and Neutron.
Particle Charge ( C) Mass (kg)
Electron -1.! 1!-1" ".11 1!-#1
Proton $1.! 1!-1" 1.% 1!-&%
Neutron ! 1.% 1!-&%
-
8/17/2019 jurnal tak tau
27/37
9uiE
• 'ntuk 4e 64!50 ×40647 $# berapa banyak proton
yang dibutuhkan untuk menghasilkan muatan
sebesar 4 @?
• Berapa jumlah elektron bebas dalam < gram uangtembaga ( ; dan nomor massa 5
Muatan terpolarisasi yang dihasilkan dari
eksperimen elektrostatis dengan karet atau ka$a
adalah 4065 @ 4 µ$!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
28/37
-
8/17/2019 jurnal tak tau
29/37
Mini69uiE
• aya apa saja yang telah dipelajari sejauh
ini?
-
8/17/2019 jurnal tak tau
30/37
@ontoh, aya Listrik
Pertanyaan,
8lektron dan proton dari sebuah atom
hidrogen dipisahkan (rata6rata pada jarak
sekitar=!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
31/37
1 2
2e
q q F k
r =
Pengamatan,• ita tertarik untuk menemukan besar gaya antara dua
partikel yang diketahui muatanya# dan dengan jarak
yang ditentukan
• Besarnya gaya diberikan oleh Dukum @oulomb!
O F4 64!50H4064 @
O F; 4!50H4064 @
O r =!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
32/37
Solusi
aya saling tarik sebesar K!;H406K *!
( )
( )
2
2
22 19
9
2211
1!" 1#!99 1# !2 1#
$!% 1#
Nme e C
C e F k N
r m
−
−
−
×
= = × = ×
×
Pertanyaan,
8lektron dan proton dari
sebuah atom hidrogen
dipisahkan (rata6rata pada
jarak sekitar=!
-
8/17/2019 jurnal tak tau
33/37
Prinsip Superposisi
• 2ari pengamatan, ditemukan
bah%a ketika diberikan
penggandaan muatan# total gaya
pada muatan uji ternyata adalahpenjumlahan vector dari
keseluruhan gaya yang
diakibatkan oleh setiap muatan!
• aya listrik mematuhi prinsipsuperposisi !
-
8/17/2019 jurnal tak tau
34/37
8Hample, Menggunakan Prinsip Superposisi
)iga muatan pada setiap sudut segitiga# seperti terlihat pada gambar!)entukan resultan gaya yang bekerja pada F!00 m
F<
3
-
8/17/2019 jurnal tak tau
35/37
Pengamatan,
• Muatan F
gaya yang bekerja pada F
-
8/17/2019 jurnal tak tau
36/37
'ntuk tiga titik muatan pada setiap sudut segitiga# seperti
gambar diba%ah# )entukan gaya resultan pada muatan F
=!00 m
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
2
2
2
2
9 9
% 2 9 9
%2 22
9 9
% 1 9
%1 22
9
%2 %1
9
%1
2 2 9
$!## 1# 2!## 1#!99 1# $!"2 1#
&!##
$!## 1# "!## 1#!99 1# 1!# 1#
$!##
'os%(!# %!#1 1#
sin %(!# "!$# 1#
(!1" 1#
Nme C
Nme C
o
x
o
y
x y
C C q q F k N
r m
C C q q F k N
r m
F F F N
F F N
F F F N
− −
−
− −
−
−
−
−
× ×= = × = ×
× ×= = × = ×
= + = ×
= = ×
= + = ×
"$!2oθ =
Solusi,Solusi,
I
H
y
6 IF;
F4
!00 mF<
3
-
8/17/2019 jurnal tak tau
37/37
:angkuman6 Pertemuan
• Pendahuluan
• Listrik 6 Magnet
/ Si+at muatan listrik / nsulator dan konduktor
/ Dukum @oulomb• @ontoh soal
/ )ugas