Silabus Dan Pendahuluan 2009

FISIKA 2 Brilianta Budi Nugraha [email protected]

Tujuan ♦ Memahami konsep dan prinsip dasar

listrik , prinsip dasar magnet dan berbagai rangkaian listrik sederhana

Satuan Acara Perkuliahan 1. Muatan dan materi 2. Medan listrik 3. Hukum Gauss 4. Potensial Listrik 5. Kapasitor dan Dielektrik 6. Arus dan Hambatan 7. Ujian Tengah Semester

Satuan Acara Perkuliahan 1. Rangkaian DC 2. Medan magnet dan Hukum Ampere 3. GGL 4. Induksi Elektromagnetik 5. Induktansi 6. Rangkaian AC 7. Ujian Akhir Semester

Pustaka ♦ Giancoli, D.C, 2000, Physics for Scientists

and Engineers, Vol II, 3rd Edition, Prentice – Hall International, New Jerey ♦ Sear, F.W, Zemansky, M.W., Young, H.D., 1987, University Physics, 7th ed., Addison Wesly Publishing Company, United Kingdom ♦ Halliday ( terjemahan ) Erlangga, Jakarta

Aturan Kuliah ♦ Kuliah dimulai tepat waktu, toleransi 15

menit ♦ Pakaian rapi dan sopan ♦ Tidak ada ujian (kuis, UTS dan UAS) susulan ♦ Tugas harus dikumpulkan tepat waktu

Aturan Kuliah ♦ Menjaga ketenangan suasana kuliah ♦ Kuis dan tugas yang dikerjakan harus

dikumpulkan dengan menggunakan kertas ukuran A4 atau folio ♦ Mahasiswa yang melakukan kecurangan pada saat kuliah, ujian, kuis, tugas, dll akan memperoleh sanksi

PENILAIAN ♦ UTS ♦ UAS ♦ PR /& Tugas

: : :

35 % 35 % 30 %

FISIKA Electromagnetism LISTRIK Magnetism

Electricity Potential

Current

B Field

force E Field

Charges source

capacitor Energy& power

Inductor

Resistor DC, AC circuit EM waves

Applications

Listrik / Electricity ♦ Berasal dari kata “Elektron”

– Dalam bahasa Yunani “amber”

Muatan Listrik ♦ Penentuan keadaan kelistrikan

suatu benda Jenis Muatan Listrik ( menurut Benjamin Franklin )

Positif (+) dan negatif (-)

Muatan Listrik

Muatan Listrik ♦

Sifat muatan listrik : – sejenis tolak menolak – berlaian jenis tarik menarik

Hukum Kekekalan Muatan ♦ "Muatan listrik selalu kekal".

yaitu jika suatu benda digosok, muatan tidak diciptakan dalam proses ini. Kondisi 'termuati' disebabkan karena perpindahan muatan dari satu benda ke benda lain.

♦ Jumlah total muatan listrik

yang dihasilkan adalah nol

Muatan Listrik dalam atom Struktur atom terdiri dari Inti ( proton dan netron ) & Elektron

Massa ( kg ) :

Proton = 1,6726485 X 10 −27 kg Netron = 1,6749543 X 10 −27 kg

Elektron = 9,109534 X 10 −31 kg

Insulator ♦ isolator adalah bahan yang tidak mudah membawa

muatan. ♦ Elektron terikat erat pada inti ♦ Contoh : Wood, Plastics, Ceramics

-

+

+

+

+

+

+

-

+

+

+

+

+

+

-

- +

- +

- +

- +

- ++

-

-

-

Konduktor ♦ adalah bahan yang muatan listriknya bergerak

cukup bebas ♦ Saat sebagian material dimuati, muatan segera terdistribusi ke seluruh permukaan konduktor ♦ Examples: – Aluminum, Gold, Copper, Most Metals

- -

-- -

- -+

--

-+

---

- -+

-

-

-

Semikonduktor ♦ a class of materials whose electron

conductivity is between that of a conductor and insulator ♦ Examples: Silicon, Germanium

-

-

-

+

+

+

-

-

-

Pemberian Muatan Charging by conduction

Elektroskop

Pemberian Muatan ♦ Contoh pemberian muatan secara induksi

Muatan negatif yang terletak pada bagian bawah mendung akan menginduksi muatan positif bagian permukaan bumi The lightning strikes: strikes Muatan listrik mengalir melewati udara yang terionisasi

Hukum Coulomb

♦ Interaksi elektrostatik antara

dua benda bermuatan listrik adalah sebanding dengan besarnya muatan masingmasing dan berbanding terbalik dEngan kuadrat jarak keduanya

Contoh Soal

Penyelesaian

Prinsip Superposisi Contoh Jika diketahui

Gaya yang disebabkan q1 pada q3 adalah F13 Gaya yang disebabkan q2 pada q3 adalah F23 Gaya total yang dialami muatan q3 adalah jumlah vektor dari F13 and F23

q1= 6.00× 10-9 C, q2=-2.00× 10-9 C, q3= 5.00× 10-9 C

a

(2.00 × 10 − 9 C)(5.00 × 10 − 9 C) F23 = (8.99 × 10 Nm / C ) (4.00m) 2 9

2

2

−9 −9 ( 6 . 00 × 10 C )( 5 . 00 × 10 C) 9 2 2 F13 = (8.99 × 10 Nm / C ) (5.00m) 2

F23 = 5.62 × 10 − 9 N F13 = 1.08 × 10 −8 N

Hitung resultan gaya yang Dialami muatan q3

F13,x = F13 cos(37  ) = 8.63 × 10 −9 N F13,y = F13 sin(37  ) = 6.50 × 10 −9 N −9

F23,x = F23 = 5.62 × 10 N F23,y = 0 N Fres = (8.63 × 10 −9 N − 5.62 × 10 −9 N) 2 + (6.50 × 10 −9 N) 2

latihan 1. Dua buah muatan berada pada sumbu x

yakni + 5 µC di x = 0 dan – 10 µC di x = 200 cm . Dimana muatan ketiga q (+) harus ditempatkan agar resultan gaya padanya nol

All of us agree the importance of electricity in our daily lives. But what is electricity?