perkuliahan fisika dasar ii fi-331 -...

23
Perkuliahan Fisika Dasar II Oleh Endi Suhendi 1 FI-331

Upload: truongxuyen

Post on 11-Mar-2019

224 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Perkuliahan

Fisika Dasar II

Oleh Endi Suhendi 1

Fisika Dasar II

FI-331

Menu hari ini (1 minggu):

� Hukum Gauss

Oleh Endi Suhendi 2

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.

Daerah 1: r > aMuatan total yang terlingkupi qin=

Gauss: Simetri Bola

+Q

Oleh Endi Suhendi 10

Daerah 2: r < aMuatan total yang terlingkupi:

Gauss: Simetri Bola

Oleh Endi Suhendi 11

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.

Muatan total yang terlingkupi:

Gauss: Simetri Silinder

Oleh Endi Suhendi 14

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 sebagai Penghalang

Oleh Endi Suhendi 20

Konduktor sebagai Penghalang

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

PROBLEM

Oleh Endi Suhendi 23

Apa yang terjadi ketika muatan Q ditempatkan di pusat?