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

QQ

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