nabla dan elektromagnetik

Upload: putu-adi-susanta

Post on 30-Oct-2015

80 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Nabla Dan Elektromagnetik

TRANSCRIPT

tolong bantuin jelasin ini donk..kalau bisa jabarkan curl D nya..TERIMAKASIH

Top of Form

LikeFollow PostYesterday at 4:18pm View all 3 comments

Agah GarnadiKayaknya phrasing/kalimatnya tak betul.Karena curl E = 0, maka curl D tidak selalu nol.Bukan 'sedangkan'.20 hours agoEditedLike1

Doddy HardhienataHi Shifa!

Dari pengalaman, cara yang efektif untuk mempelajari fisika adalah memulai dari pemahaman FENOMENA ALAM kemudian FORMULASI MATEMATIKA dari fenomena tersebut.

Fenomena fisika apa yang terjadi disini?

Jawabannya adalah interaksi klasik antara gelombang elektromagnetik yang datang dari vakum (e.g. udara adalah aproksimasi vakum yang cukup baik) kemudian mengenai bahan (misalnya dielektrik).

Proses fisis apa yang terjadi?

Sebuah vakum ideal tidak mengandung atom ataupun elektron, namun gelombang elektromagnetik (semisal gel. bidang/planar) tidak memerlukan medium rambat sehingga dapat merambat didalam vakum sekalipun. Sebuah medan yang merambat dalam medium akan mengalami resistansi akibat medium tersebut. Dalam ruang hampa besarnya resistansi itu dinamakan permitivitas hampa dan bernilai minimal dalam vakum serta DIDEFINISIKAN BERDASARKAN PEMILIHAN SATUAN SI (Ampere dan meter)

sebesar epsilon_nol = (by definition) 1/(c^2 miu nol)

sehingga tanda kesebandingan dapat digantikan dengan SAMA DENGAN yang sesuai dengan angka eksperimen. Untuk kepentingan teoretik semata konstanta2 semacam miu nol dan epsilon nol itu dapat dipasang 1 misalnya dalam pemilihan UNIT Heavyside-Lorentz (alternatif SI dan Gaussian) yang sangat powerful dalam fisika teoretik karena menunjukkan formulasi dalam representasi simetri alam semesta (tidak mengindahkan embel embel SI)

Didalam bahan, terdapat ion2 atau elektron (bebas dan terikat) yang memberikan resistansi pada medan netto sehingga nilai permiitivitasnya lebih besar dan disimbolkan dengan epsilon. Apabila gelombang em merambat didalam bahan ia akan mengosilasi elektron2 dalam bahan tersebut sehingga berosilasi terhadap titik keseimbangan (biasanya terhadap posisi fix dari ion2 positif/inti atom dalam bahan yang karena massanya relatif besar dibandingkan elektron lauh lebih statis) Akibat pergesaran posisi elektron2 ini maka timbul polarisasi atau pengutuban muatan. Polarisasi ini, dalam APROKSIMASI E LINIER (dibawah 10^7 V/m) dapat dinyatakan dalam bentuk:

P = epsilon E

Karena bahan secara umum terdiri dari atom dan 99,9% atom adalah vakum maka osilasi dari gelombang datang yang mengakibatkan polarisasi elektron dalam bahan juga mengalami resistansi vakum. ALHASIL PERGESERAN ARUS NETTO atau displacement current, D adalah gabungan dari polarisasi akubat gelombang datang ini dan resistansi vakum:

D = E yang sudah mengalami resistansi vakum + E akibat pengutuban elektron relatif terhadap keseimbangan

Secara ringkas:

D =epsilon_nol E + P = epsilon_nol E + epsilon E

Sebagai tambahan, perlu diketahui bahwa apabila terdapat perubahan medan magnet terhadap waktu (dB/dt) sebuah medan listrik E berarah ROTASIONAL (aturan ibu jari) akan timbul dan apabila kita memiliki muatan listrik titik STATIS maka medan listrik yang berarah radial sferis akan dipancarkan oleh muatan, radial sferis berarti apabila diambil permukaan bola (permukaan Gauss) yang menyelimuti muatan titik itu dengan jari jari R, medan listriknya adalah sama karena bervariasi hanya sepanjang arah radial.

Sekarang kita sudah memiliki pemahan fenomena fisis yang cukup yang diperlukan sekarang adalah formulasi matematikanya.

Sebuah gelombang elektromagnetik bidang yang mengenai bahan akan menghasilan arus pergeseran

D =epsilon_nol E + P

Apakah sebuah arus pergeseran berarah ROTASIONAL dapat dihasilkan oleh fenomena ini, secara matematis pertanyaan ini ekivalen dengan

bagaimana perilaku nabla x D?

dimana nabla x adalah operator ROTASIONAL atau jargonnya: CURL

terapkan operasi curl pada D

nabla x D = nabla x (epsilon_nol E + P)

= nabla x (epsilon_nol E) + nabla x P

nabla adalah operator turunan parsial dari posisi (x,y,z). Karena epsilon_nol adalah resistansi vakum maka ia bersifat space independent atau homogen jadi BUKAN merupakan fungsi dari posisi tetapi merupakan suatu SKALAR bernilai 1/(c^2 miu_nol) sehingga bisa keluar dari operasi curl:

nabla x D = nabla x (epsilon_nol E + P)

= epsilon_nol (nabla x E) + nabla x P

karena sebuah vakum bebas dari atom dan elektron maka tidak ada fluks magnet sehingga dB/dt = 0

nabla x E = - dB/dt = 0

Sekarang kita tinjau suku kedua nabla x P

nabla x P = nabla x (epsilon E)

Karena epsilon adalah ukuran tanggapan bahan terhadap medan yang menghasilkan osilasi elektron dan memiliki arah tertentu maka secara umum epsilon adalah sebuah vektor ruang! Arah epsilon tidak harus sama dengan arah osilasi medan gelombang datang. Sebagai contoh dalam material diamond semacam Si dapat ditunjukkan dengan permodelan klasik semacam SBHM:(misalnya lihat:http://arxiv.org/abs/1212.0231) maupun perhitungan mekanika kuantum (dengan kombinasi linear orbital molekul-LCMO) ataupun teori densitas elektron fungsional bahwa arah radiasi dipol atau osilasi elektron dalam dielektrik adalah sepanjang ikatan (bonds, modelsp3 untuk Si111) antara satu inti atom Si dengan Si lainnya. Jadi apabila diberikan gelmasukan berarah normal (medan listrik driving horizontal, arah polarisasi medan dalam bahan tidak horizontal tetapi membentuk sudut sekitar 18 derajat dari horizontal. Karena epsilon adalah fungsi dari posisi (epsilon(x,y,z) maka ia tidak bisa keluar dari curl dan dengan demikian harga

nabla x P = nabla x (epsilon E)

secara umum TIDAK sama dengan nol! Hanya apabila epsilon bukan merupakan fungsi dari posisi (skalar) dan tidak ada medan magnet yang terbentuk dalam bahan bilai nabla x P bernilai nol.

Demikian jawaban dari saya semoga membantu.

Yang perlu diingat, fenomena fisika lebih penting daripada menghafal formulasi matematika...yang terakhir bisa dirujuk di buku atau internet.55 minutes agoEditedLike1

Bottom of Form

Options

O'Keefe Prayogapermisi, saya member baru disini. dan saya ingin bertanya.

ada lalat terbang maju dengan kecepatan 1 km/jam, melaju didalam sebuang gerbong kereta dengan kecepatan kereta 99 km/jam.

yang ingin saya tanyakan adalah: apakah lalat itu terbang dengan kecepatan 100 km/jam? atau bagaimana?

Top of Form

LikeFollow Postabout an hour ago

Putu Adi SusantaTerbangnya searah kereta atau berlawanan arah?12 minutes agoLike

Bottom of Form

Options OLDER POSTS

Muhammad Syarief BasalamahParah banget , lagi2 pejabat gelo.. mesum sama anak smu.. tonton videonya disini gan ----->http://pejabatmesum.com-goes.com/