Kelistrikan electricity Muatan Listrik Muatan listrik q adalah

Kelistrikan electricity

Muatan Listrik • Muatan listrik (q) adalah karakteristik intrinsik dari partikel-partikel dasar yang menyusun suatu benda (karakteristik yang melekat pada partikel di mana pun partikel tsb berada). Satuannya adalah coulomb (C) • Jenis muatan listrik – Muatan positif – Muatan negatif • Jika pada benda jumlah muatan listrik negatif dan positif sama dikatakan benda netral

Massa dan muatan partikel atom

Sifat muatan listrik • Benda bermuatan listrik akan saling berinteraksi satu sama lain dengan mengenakan gaya satu sama lain • Gaya ini disebut sebagai gaya elektrostatik (F) • Muatan yang sama jenisnya: saling menolak • Muatan yang berbeda jenis: saling menarik

Kekekalan Muatan • Pada sistem terisolasi, jumlah muatan listrik selalu konstan • Jika batang kaca digosokkan pd kain sutra maka sejumlah elektron akan dipindahkan ke kain meninggalkan sejumlah proton pd kaca • Jumlah elektron = jumlah proton

Kuantisasi muatan • Muatan listrik dapat dikuantisasikan yaitu sembarang muatan dapat ditulis sebagai • Dengan • e adalah muatan elementer yang nilainya adalah 1, 6 x 10 -19 C • Elektron dinyatakan –e • Proton dinyatakan +e

Konduktor & isolator • Pada beberapa bahan (logam, tubuh manusia, elektrolit), muatan dapat bergerak dengan bebas. • Bahan tsb disebut konduktor (mudah menghantar) • Pada beberapa bahan lain (gelas, air murni, plastik), muatan tidak dapat bergerak. • Bahan tsb disebut isolator • Muatan yang dapat bergerak/berpindah adalah elektron

Induksi • Adalah proses pemberian muatan pada benda • Induksi pada konduktor

Induksi pada isolator

Hukum Coulomb • Hukum Coulomb: jika dua buah titik muatan (partikel) memiliki besar muatan q 1 dan q 2 terpisah oleh jarak r, maka gaya elektrostatik antara kedua titik muatan tsb besarnya • Dengan k adalah konstanta yang nilainya • Dan ε 0 adalah konstanta permitivitas dan nilainya 8, 85 x 10 -12 C 2. N-1. m-2

• Jika ada n partikel bermuatan maka sepasang demi sepasang partikel akan saling berinteraksi sendiri-sendiri • Gaya total yang bekerja pada satu partikel (misalnya partikel 1) adalah jumlahan vektor dari gaya yang merupakan interaksi dari pasangan -pasangan partikel • Dengan adalah gaya yang bekerja pada partikel 1 disebabkan adanya partikel ke-n

Latihan 1 • Muatan A +2 C dan muatan B +6 C, mana pernyataan yang benar a. FAB = FBA b. FAB = 3 FBA c. FAB = - FBA d. FAB = -3 FBA

Latihan 2 • Elektron dan proton dalam sebuah atom hidrogen berjarak 5, 3 x 10 -11 m. Tentukan besarnya gaya elektrostatik dan gaya gravitasi yang saling dikenakan oleh kedua partikel tersebut jika diketahui:

jawab • Gaya elektrostatik • Gaya gravitasi

Latihan 3 • Diketahui 3 titik muatan seperti pada gambar di bawah. Jika q 1 = q 3 = 5μC dan q 2 = - 2 μC serta a = 0, 1 m. Tentukan resultan gaya pada q 3

jawab • F 23 • F 13