fisika listrik statis

A Hukum Coulomb

Charles Augustin de Coulomb adalah orang yang pertama kali meneliti hubungan

gaya listrik dengan dua muatan dan jarak antara keduanya dengan menggunakan

sebuah neraca puntir Dalam penelitian tersebut akhirnya Coulumb

menyimpulkan dalam sebuah hukum yang disebut hukum Coulumb

besar gaya tolak-menolak ataugaya tarik-menarik antara dua benda

bermuatan listrik berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik

dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan

Secara matematis Hukum Coulomb dapat dirumuskan

Keterangan

F = gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak (Newton)

k = konstanta = 9 times 109 N m2 C-2

q1 q2 = muatan masing-masing benda (Coulomb)

r = jarak antara kedua benda (meter)

B MEDANLISTRIK

Medan listrik adalah daerah atau ruang di sekitar muatan listrik yang

masih dipengaruhiGayaCoulomb(gayalistrik)

Medanlistrikdigambarkandeng

an garis gaya listrik yang arahnya

+ keluar(menjauhi)untukmuatan positif dan masuk (mendekati) untukmuatannegatif

MedanpadamuatanlistrikTandapanah menyatakanarahmedanlistrik

Kuatmedanlistriksecara

matematis

E

=kuatmedanlistrik(NC)

F=gaya Coulomb(C)

E k Q r2

Ata

u

E = F q

q=muatanuji (C)

Q=muatansumber(C)

r=jarakmuatanujiterhada

p muatansumber(m)

jadibesarnyagayalistrikdapatjugaditulis

F k Qqr2

Jikasuatutitikdaerahatauruangdipengaruhi

olehbeberapamedanlistrikmakaKuat medan listrikdidaerahtitik tersebut

adalah jumlah darikuat medan listrikyangdihasilkan

olehtiapmuatansumberpadatitiktersebut

Etotal=E1+E2+E3+hellip

MedanListrikpadaDuaKepingSejajar

+σ E

-σ

E = σ= q

o A

dimana

σ= rapatmuatan(Cm2)

MedanListrikpadaKonduktorBolaBerongga

r permukaan GaussII

permukaan GaussI

r bola

konduktor R

a Kuatmedandidalambola(rltR)

AdalahE =0

b Kuatmedanpadakulitbola(R)

E =k q

R2

c

Kuatmedanlistrikdiluarbola(rgtR

)

E =kq r2

C HUKUMGAUSS

Jikaterdapatgaris-garisgaya

darisuatumedanlistrikhomogenyangmenembustegak lurusbidangseluas A

(lihatgambardibawah)maka flukslistrik (Ф)yangmelaluibidang

tersebutsamadengan

Ф =E A DenganФ = flukslistrik(NCm2atauweber(Wb))

Luas A garisnorma

l

E

LuasA

E bidang

Persamaanflukskistrikuntukmedanlistrikyangmenembusbidangtedaksecaratega

k lurusadalah

Ф =E A cosθ

HukumGaussberbunyi

Denga

n

Ф = flukslistrik(Wb) E =kuatmedanlistrik(NC) A=luasbidangyangditembusmedanlistrik(m2) θ=sudutantaraE dan garisnormalbidang

lsquoJumlahgarisgayadarisuatumedanlistrikyangmenembussuatupermukaantertu

tup sebandingdenganjumlah

muatanlistrikyangdilingkupiolehpermukaantertutupiturdquo

SecaramatematisHukumGaussdinyatakandenganrumus

Ф =E Acosθ= Q

o

Dengan

Q=muatanpadapermukaantertutup

εo=permitivitasudara