









Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
Materi Listrik Statis Mata Kuliah Medan Elektromagnetik
Typology: Slides
1 / 16
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Khoirul Effendi (2027041001)
Listrik statis adalah suatu fenomena kelistrikan yang sering terjadi di mana partikel bermuatan berpindah
dari satu tempat ke tempat yang lain.
Contoh fenomena Listrik statis:
Misalkan:
adalah gaya-gaya yang diberikan oleh muatan-muatan sumber
pada muatan uji, maka total gaya pada muatan uji adalah:
-Besar gaya bergantung pada
besar muatan dan jarak
-arahnya bergantung pada jenis
muatan.
1 2
F , F ,,,,,,,
๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ
1 2
q , q ,,,,
1 2
F (^) total ๏ฝ F ๏ซ F ๏ซ,,,,
๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ๏ฒ
^ ๐น =
๐น
๐
Vektor Posisi Relatif:
Panjang Lintasan:
Vekror Satuan:
๐
๐
0
2
Hukum Coulomb
Dengan besar
๐ญ ๐
โฒ โ ๐ =
1
4 ๐ ๐ 0
๐ ๐
โฒ ๐น
๐
3
Muatan listrik distribusi kontinyu dapat dituliskan dengan:
๐ญ ๐
=
๐
4 ๐๐ 0
โซ
๐๐ โฒ
^ ๐น
๐
๐
Selain muatan berbentuk titik, dimungkinkan juga distribusi muatan kontinyu dalam bentuk garis, permukaan
atau volume.
Volume Permukaan (^) Garis
Contoh kasus: sebuah muatan terdistribusi kontinyu pada bola pejal. Maka besar gaya yang diberikan dapat
dicari dengan:
Dengan:
Elemen Muatan listrik distribusi kuntinyu pada silinder
๐ ๐
โฒ
=๐ (^ ๐
โฒ ) (^) ๐ ๐ โฒ
Maka:
๐ญ ๐
=
๐
4 ๐๐ 0
โซ
๐ โฒ
โฒ
^ ๐น ๐ ๐ โฒ
๐
๐
Persamaan 10 merupakann persamaan gaya yang diberikan oleh
muatan yang terdistribusi kontinu pada elemen volume. untuk
elemen permukaan/luasan dan elemen garis juga dapat dituliskan
dengan:
๐ญ ๐
=
๐
4 ๐๐ 0
โซ
๐ โฒ
โฒ
^ ๐น ๐ ๐ โฒ
๐
๐
๐ญ ๐
=
๐
4 ๐๐ 0
โซ
๐ฟ โฒ
โฒ
^ ๐น ๐ ๐ โฒ
๐
๐
elemen permukaan/luasan
elemen garis
y
x
q
Misalkan muatan q terletak pada posisi S dengan jarak. Dan
muatan lain berada pada posisi P dengan jarak , sehingga posisi
relatif P terhadap muatan q adalah. Vektor satuan arah SP
adalah maka kuat medan listrik pada titik oleh muatan titik q
pada โ, dapat dinyatakan dengan:
0
2
dengan:
๐ฌ ( ๐ )=
1
4 ๐ ๐ 0
๐
โฒ
2
โ ๐ โ โ๐
โฒ
โฒ
๐ฌ ( ๐ )=
1
4 ๐ ๐ 0
๐ ( ๐โ โ ๐โ
โฒ )
โฒ
3
r
๏ถ
'
r
๏ถ
( )
'
r r
๏ถ ๏ถ
๏ญ
Jika sumber merupakan muatan kontinyu:
๐ฌ ( ๐ )=
1
4 ๐ ๐ 0
โซ
๐ฟ โฒ
๐( ๐
โฒ )
^ ๐น ๐๐ โฒ
๐
2
๐ฌ ( ๐ )=
1
4 ๐ ๐ 0
โซ
๐ โฒ
๐ ( ๐
โฒ )
^ ๐น ๐๐ โฒ
๐
2
๐ฌ ( ๐ )=
1
4 ๐ ๐ 0
โซ
๐ โฒ
๐ ( ๐
โฒ )
^ ๐น ๐ ๐ โฒ
๐
2
Ada dua kasus untuk dipertimbangkan:
๐
๐
2
๐
2
๐
๐
2
dengan = maka:
โฎ
โฎ
๐ 0
0
0
2
0
2
โฎ
๐ 0
0
0
2
0
2
sehingga :
โฎ
๐ 0
๐
๐
2
๐
๐
1
๐ 1
2
1
1
๐ 1
2
Karena , sehingga cos bernilai negatif:
sehingga :
โฎ
๐ 0
๐
๐
2
๐
๐
2
๐ 2
2
2
2
๐ 2
2
jika dijumlahkan :
๐
1
๐ 1
2
๐
2
๐ 2
2
Sekarang, kita asumsikan jika muatan pada permukaan terdistribusi kontinyu dengan massa jenis , maka
dapat kita tuliskan:
๐ ๐๐
=โซ
๐
๐ ๐ ๐
Dimana V adalah volume total dari permukaan tertutup. Jika kita menerapkan teorema divergensi, maka
akan kita dapatkan persamaan:
Karena hasil dari volume yang sangat kecil maka persamaannya menjadi:
โซ
๐
๐ป โ ๐ฌ ๐ ๐=
1
๐ 0
โซ
๐
๐ ๐ ๐
๐ป โ ๐ฌ =
๐
๐ 0