3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik

5/28/2018 3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik

1/36


2/36

Muatan Listrik

dan MedanListrik

Hukum Gauss

A

Potensial Listrik

Kapasitansi danDielektrik

B

Arus Listrik,Resistansi danArus Searah

C

Medan Magnet

Gaya MagnetD

Sumber MedanMagnet

Induksi Elektro-magnetik

E

Induktansi

Arus Bolak-Balik

F

Energi Potensial Listrik Potensial Listrik

Menghitung Potensial Listrik

Permukaan Ekipotensial

Gradien Potensial

Sub Topik


3/36

Muatan Listrik

dan MedanListrik

Hukum Gauss

A

Potensial Listrik

Kapasitansi danDielektrik

B

Arus Listrik,Resistansi danArus Searah

C

Medan Magnet

Gaya MagnetD

Sumber MedanMagnet

Induksi Elektro-magnetik

E

Induktansi

Arus Bolak-Balik

F

Menghitung energi potensial listrik dari sejumlahmuatan.

Menentukan arti dan pentingnya besaran potensial

listrik.

Menghitung potensial listrik di suatu titik akibat

sejumlah muatan.

Menggunakan permukaan ekipotensial untuk

memvisualisasi perubahan potensial listrik dalam

ruang.

Menggunakan potensial listrik untuk menentukanmedan listrik.

Tujuan Instruksional Khusus


4/36

PETA KONSEP

Energi dan

Potensial

Listrik

Potensial

Dipol

Listrik

Potensial

Muatan

Kontinu

Potensial

Bola

Konduktor

Potensial

Muatan

Diskrit Batang

Homogen

Keping

EnergiPotensialListrik

A

PotensialListrik

B

MenghitungPotensialListrik

C

PermukaanEkipotensial

D

GradienPotensial

E


5/36

Gaya listrik Coulomb mirip dengan gaya gravitasi,keduanya merupakan gaya konservatif

Untuk perpindahan muatan q dari A ke B, kerja yang

dilakukan oleh medan listrik = perubahan energi

potensial dalam sistem.

Energi potensial U dan potensial listrik V adalah

besaran skalar.

Energi Potensial Listrik

==B

A

AB rdrFWAUBU

)()()(

=B

A

rdrEqAUBU

)()()(


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


6/36

Potensial listrik adalah energi potensial listrik persatuan muatan uji q, sehingga hanya tergantungpada muatan sumber penghasil medan listrik E.

Beda potensial listrik :

Satuan potensial listrik : volt = Joule/coulomb Energi 1 eV = jumlah kenaikan/penurunan energi

sistem saat sebuah muatan e bergerak melalui bedapotensial 1 volt

1 eV = 1,602 x 10-19 J

Potensial Listrik

q

rUrV

)()( =

=B

A

rdrEAVBV

)()()(


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


7/36

Potensial di sekitar muatan titik

POTENSIAL LISTRIK


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


8/36

Potensial listrik dalam sistem E homogen

Jika muatan + bergerak searah medan listrik maka

berarti :1.VB < VA atau berarti medan listrik selalu berarah dari

potensial tinggi ke potensial rendah

2.Energi potensial listrik berkurang, karena medan listrik

harus bekerja melawan kerja luar yang kita berikan.


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


9/36

Menentukan E jika diketahui potensial listrik V :

Hubungan E dan V

=B

A

rdrEAVBV

)()()(

kEjEiErE zyx)( ++=

),,()( zyxVkz

jy

ix

rE

+

+

=

z

VE

y

VE

x

VE zyx

=

=

= ,,

),,()( zyxVrE =


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


10/36

HUBUNGAN ANTAR BESARAN LISTRIK


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


11/36

Jika dua balom bermuatan dijauhakan, maka :a. Tegangan balon-balon tidak berubah

b. Tegangan balon-balon naik

c. Tegangan balon-balon berkurang

LATIHAN SOAL

++

++

+ - --

-


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


12/36

Perubahan potensiallistrik yang cepat berarti

medan listrik amat besar

APLIKASI


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


13/36

Apa kegunaan penangkal petir ?

a. Untuk menarik petirb. Untuk membuat medan lisrik yang besar dan

mendidipasi muatan dari bangunan

c. Menolak petir dari bangunan

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


14/36

Urutan pasangan energi potensial berikut :

a. Ua = Ub > Uc = Udb. Ua = Uc > Ub = Udc. Ub = Ud > Ua = Ucd. Ud > Ub = Uc > Ua

e. Ud > Uc > Ub > Ua

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


15/36

Sepasang bola konduktor A dan B dihubungkan dengankawat konduktor

Dibandingkan rapat muatan di permukaan bola B, rapat

muatan permukaan bola A :a. Lebih besar

b. Lebih kecil

c. Sama

LATIHAN SOAL

A B


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


16/36

Jika sebuah elektron bergerak dipercepat melalui bedapotensial V, maka kecepatan akhir elektron sebanding

dengan :

a. V

b. V 2c. V 1/2

d. 1/V

e. 1/V

f. Perlu fungsi V(x)

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


17/36

Sebuah proton dilepaskan dari keadaan diam di titik Bdimana potensialnya 0 volt. A proton is released fromrest at point B, setelah itu proton :

a. Bergerak menuju A dengan percepatanb. Bergerak menuju A dengan kecepatan konstanc. Tetap diam di Bd. Bergerak menuju C dengan kecepatan konstane. Bergerak menuju C dengan percepatan

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


18/36

Medan listrik diatas permukaan tanah berkurang dalamarah vertikal dengan E = 10 V/m. Jika potensial V=0 di

permukaan tanah,berapa potensial pada ketinggian 100

M ?

1000 V -1000 V

10 V

-10 V

0.1 V

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


D

GradienPotensial

E


19/36

Sebuah muatan q berada dalam medan listrikhomogen E

Tentukan kerja yang dilakukan medan listrik untuk

memindahkan muatan dari i ke b ? Dan dari b ke f ?a) qEd cos

b) qEd sin

c) qEd

d) -qEd cos

e) -qEd sin

f) -qEd

g) Nol

h) Tidak bisa

dihitung

E d

i

fb

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C

PermukaanEkipotensialD

GradienPotensial

E


20/36

Urutkan dari yang terbesar menuju yang terkecil,beda potensial antara titik 1, 2 dan 3 berikut :

a) V12

> V13

= V23b) V13 > V12 > V23

c) V13 > V23 > V12d) V13 = V23 > V12e) V23 > V12 > V13

LATIHAN SOAL


A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


21/36

Bidang Ekipotensial


A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


22/36

Beda potensial antara 2 posisi (titik A dan B) disekitar muatan titik Q :

Medan potensial di sekitar muatan titik

=B

A

sdrEAVBV

)()()(

drr

QdrrE

dsrErdrE

o

24

1)(

cos)()(

==

=

==

ABo

B

A o rr

Q

drr

Q

AVBV

11

44

1

)()( 2

r

QrV

o4

1)( =


A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


23/36

Jumlah potensial di titik P akibat muatan Q1, Q2 danQ3 :

Potensial banyak muatan

Q1

Q2

Q3

P

r1

r2

r3

++=

3

3

2

2

1

1

4

1

r

Q

r

Q

r

QV

o

P

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


24/36

Didalam bola logam, E =0

Medan listrik di luar bola :

Potensial Listrik di luar bola :

Potensial listrik didalam dan dipermukaan bola :

Potensial Bola Konduktor

konstan0 ==== BAB

A

AB VVrdEVV

rr

Q

E o

24

1

=

r

QV

o4

1=

R

QV

o4

1=

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


25/36

Bidang Ekipotensial disekitar 2 bola konduktor

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


26/36

Rapat muatan linier homogen :

Potensial di titik P :

Potensial listrik di sekitar muatan kontinu

dq

xa

P

dx

)(4

1

)(4

1

ax

dx

ax

dq

dVoo

P+=+=

L

Q=

a

aL

L

Q

ax

dx

L

QdVV

o

L

o

PP

+=

+== ln4)(4

1

0

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


27/36

V0dapat diambil sembarang, maka :

Potensial listrik di dalam medan listrik homogen

0 x

y

E ==X

X ExdxiiEVV

0

0

Ex

VVtg x =

= 0V0

Vx

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


28/36

Potensial dalam medan didalam keping bermuatan

22

11

tan

tan

E

E

=

=

+

2

1

Vx

0

iEo

21

=

iEo

22

+=

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


29/36

Medan listrik di dalam keping :

Potensial didalam keping bermuatan

o

E

=

VA

VB

d

+ +

E

A B

AAX xxEVV =

EdVxxEVV AABAB == )(

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


30/36

Medan potensial dan medan gaya dipol

- +

E-

E+

EE

Er

r1 r2r

+

+

=+= + 21)()( 4

1

r

q

r

q

VVVo

qPqPP

2

cos

4

1),(

r

prV

o

P

=

),( ErErE r +=

3

cos2

4

1

r

pE

o

r

=

3

sin

4

1

r

pE

o

=

+

=

rrr

1

),(1),(),(

rVrr

rrVrE

+

==

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


31/36

PROSES XEROGRAPHIC

Corona wire ?

Photoconductor ?

APLIKASI

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


32/36

Didalam gelap,semikonduktorbersifat isolator

Didalam terang,semikonduktor

bersifat konduktif

APLIKASI

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


33/36

MESIN FOTOKOPI

APLIKASI

Energi

PotensialListrik

A

PotensialListrik

B


C


GradienPotensial

E


34/36


35/36


36/36

3. LisMag - Energi Dan Potensial Listrik

Documents