SIMULASI LINTASAN ELEKTRON DALAM PENGARUH MEDAN LISTRIK HOMOGEN

Oleh:Novi Purwanti06306141020

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikan gerak partikel elektron dalam pengaruh medan listrik homogen menggunakan bahasa pemograman Matlab. Hal yang dilakukan untuk mempermudah memahami bentuk lintasan elektron yang melintasi medan listrik homogen serta mengetahui pengaruh kecepatan awal, beda tegangan pelat konduktor, sudut awal dan arah medan listrik terhadap besar pembelokannya ketika tiba dilayar.

Simulasi ini menggunakan metode Euler untuk menyelesaikan persamaan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Hasil program simulasi ini disajikan menggunakan Matlab GUI (Guide User Interface). Variable bebas dalam program simulasi ini adalah kecepatan awal elektron, beda tegangan pelat konduktor, sudut awal elektron dan arah medan listrik. Variabel terikatnya adalah jarak elektron di layar terhadap sumbu x, waktu yang dibutuhkan elektron untuk mencapai layar, percepatan elektron di dalam medan listrik, dan besarnya medan listrik.

Hasil penelitian disajikan dalam grafik posisi electron pada arah vertical versus posisi elektron pada arah horizontal. Berdasarkan grafik tersebut diperoleh bahwa semakin besar kecepatan dan tegangan maka pembelokan elektron dari sumbu x akan semakin besar pula. Apabila elektron bergerak dengan sudut awal yang semakin jauh dari 0º, pembelokan elektron dari sumbu x semakin besar sehingga kemungkinan elektron menabrak pelat semakin besar.

Kata kunci: lintasan elektron, medan listrik homogen, posisi elektron, kecepatan elektron

THE SIMULATION OF ELECTRON TRAJECTORY UNDER THE INFLUENCE OF HOMOGENEOUS ELECTRIC FIELD

By:Novi Purwanti06306141020

ABSTRACT

This research aims at simulating the electron trajectory in the influence of homogeneous electric field with Matlab. It is intended to make easier to understand the design of electron trajectory that pass through the homogeneous electric field and to find influences of initial velocity, potential differences of the conductor plate, the initial angle of the electron, and the direction of the electric field to deflection when the electron arrives on screen.

This simulation uses Euler method to solve the linearly motion with constant velocity equation and the linearly motion with constant acceleration equation. The result of this simulation program is presented in Matlab GUI (Graphical User Interface). The independent variables of this simulation are initial velocity of electron, potential differences of the conductor plate, the initial angle of the electron, and the direction of the electric field. The dependent variables of this simulation are the distance of electron on screen to x-axis, the time needed by electron to reach the screen, acceleration of electron in the electric field and the electric field and the electric filed magnitude.

The result of this research is presented in a graphical pattern of the electron position in the vertical direction (y) versus the horizontal direction (x). Based on the graphic, the greater the velocity and voltage, the greater the deflection of electron. When the electron moves with an initial angle much greater than 0º, the deflection of the electron is far more the x-axis so that the electron probability to fall the plate is greater.

Keywords: electron trajectory, homogeneous electric field, electron position, electron velocity