Potensial dan Energi potensial Potensial listrik kerja luar yang dilakukan untuk memindahkan suatu muatan dari satu titik ke titik lain dalam medan listrik dan merupakan kuantitas skalar.
volt
(1) A
I
B
II
qo
dalam praktek dikenal dengan beda potensial
(2)
adalah energi potensial listrik. Tempat kedudukan titik
yang potensial listrik sama disebut permukaan ekipotensial Potensial dan medan listrik Efek distribusi muatan selain dapat dinyatakan dalam medan listrik juga dapat dinyatakan dalam potensial listrik.
Fisika Dasar
1
(3)
(4)
(5)
B F qo
d
E qoE
A
Fisika Dasar
2
Potensial listrik dari bentuk lain 1. Muatan titik
(6)
2. Kelompok muatan titik
3. Muatan terdistribusi kontinyu
(7)
(8)
Energi potensial
contoh: dua ' proton dalam inti
(9)
berjarak
!#" $ "&% m, berapa besar energi
potensial? jawab : 57698;:=< :0>@?-5 8BAC< :D / >E? ( )+-* , .0/14 .32 A98;:= O< N : D /GF H!JI $ "&% L( K M $ "
Fisika Dasar
3
Beberapa contoh 1. cakram bermuatan dy
y
r
P
a
M
nilai
-M G
M
:
diharapkan untuk
M
% 0
2 2 / 22 / M
M
(10) (11)
(12)
2 2 2
2/ 2
(13)
cakram sebagia muatan
titik.
Fisika Dasar
4
2. dipol
0
M
dan M
0
(14) (15)
(16)
P
r
+q
1
r θ a r
2
a
−q
Fisika Dasar
5
Bagiamana menghitung E dari V ?
(17)
Coba selesaikan E(r) dari suatu fungsi
( )+* , 4. !
Grafik bola penghantar R
V
r E
r
Fisika Dasar
6
Kapasitor dan dielektrik Kapasitor Dua penghantar yang terisolasi, luas A dan dipisahkan pada jarak d berfungsi untuk menyimpan energi
(18)
satuan : farad (coulomb/volt) atau
farad
+q −q
1. Plat sejajar
Fisika Dasar
(19)
7
2. Silinder
M 0
M
(20)
M
3. Bola penghantar terisolasi, berjari R dan membawa muatan q
(21)
4. Kapasitor disusun (a) Seri
=
(22)
(b) Paralel
(23)
Energi dalam kapasitor
:
Fisika Dasar
.
M
M
(24)
8
Dielektrik lembaran isolator yagn diletakan diantara plat kapasitor Tujuan memberikan bahan dielektrik : Agar tegangan yang lebih tinggi dapat dipasang tanpa menyebabkan muatan pindah ke plat lain Agar plat dapat dipasang berdekatan tanpa khawatir plat bersentuhan Dapat menambah kapasitansi dengan faktor (konstanta dieletrik)
(25)
Beberapa nilai kontanta dieletrik
Fisika Dasar
Bahan
Dieletrik
Vakum
1.0000
Udara
1.00054
Air
78
Teflon
2.1
Gelas pyrex
4.5
Kwarsa
3.8
9