ELEKTROSTATIKA Fisika Listrik berasal dari kata elektron (dalam
bahasa Yunani) yang menyebutkan batu amber yang ketika di gosok
akan menarik benda-benda kecil seperti jerami atau bulu. Jurassic
Park ? Medan Listrik, distribusi muatan diskrit Gilbert, 1600,
dokter istana Inggris electric (membedakannya dgn gejala
kemagnetan) Du Fay, 1700, tolak menolak - tarik menarik resinous
(-), vitreous (+) Franklin, ilmuwan USA membagi muatan listrik atas
dua: positif dan negatif. Jika gelas dengan sutera digosokkan, maka
gelas akan bermuatan positif dan sutera akan bermuatan negatif
Millikan, 1869 1953, mencari harga muatan paling kecil, percobaan
tetes minyak Millikan Muatan elektron e = 1,6 10-19 C Du Fay
Gilbert Millikan Menurut SI satuan muatan adalah Coulomb (C), yang
didefinisikan dalam bentuk arus listrik, Ampere (A). Muatan sekitar
10 nC sampai 0,1 C dapat dihasilkan dalam laboratorium dengan cara
menempelkan benda-benda tertentu dan menggosokkannya. Satuan
Standar Internasional Gaya yg dilakukan oleh satu muatan titik pada
muatan titik lainnya bekerja sepanjang garis yang menghubungkan
kedua muatan tersebut. Besarnya gaya berbanding terbalik kuadrat
jarak keduanya, berbanding lurus dgn perkalian kedua muatan. Gaya
tolak menolak muatan sama Gaya tarik menarik muatan beda Dengan k =
8,99 109 N.m2/C2 Hukum Coulomb 122122 112rFrq kq=painting static
charge Dua muatan titik masing-masing sebesar 0,05C dipisahkan pada
jarak 10 cm. Carilah: (a) besarnya gaya yang dilakukan oleh satu
muatan pada muatan lainnya; dan (b) Jumlah satuan muatan dasar pada
masing-masing muatan. Tiga muatan titik terletak pada sumbu x; q1 =
25 nC terletak pada titik asal, q2 = -10 nC berada pada x=2m, dan
q0 = 20 nC berada pada x = 3,5 m. Carilah gaya total pada q0 akibat
q1 dan q2. Contoh Soal 0, 05C + 0,05C + 10 cm q1q2 F21F12( )( )(
)NmC x C x C m N3 -26 6 2 2 922 110 x2,25) 1 , 0 (10 05 , 0 10 05 ,
0 / . 8,99x10 rq kqF=== 1119610 12 , 310 6 , 110 05 , 0xC xC xeqNNe
q= = ==Solusi Soal no.1 2 m1,5 m q1 = 25nC q2 = -10nCq0 = 20nC F20
F10 i N) (0,367i) 5 , 3 () 10 20 )( 10 25 )( / . 10 99 , 8 (29 9 2
2 9102100 110 = == mC m Nrrq kqFN)i 0,799 (-i) 5 , 1 () 10 20 )( 10
10 )( / . 10 (8,99 29 9 2 2 9202200 220 = == mC C C m Nrrq kqFN)i
(-0,432 i ) 799 , 0 ( i ) 367 , 0 (20 10 = = + = N N F F
FtotalSolusi Soal no.2 Carilah resultan gaya pada muatan 20C dalam
soal gambar berikut: q1 q2 q3 Soal 3 N ,mC NmFNmC C NmF8 1) 1 () 10
20 )( 10 10 )( / 10 9 (2) 6 , 0 () 10 20 )( 10 4 )( / 10 9 (26 6 2
2 91326 6 2 2 923= == = N N FN N Foyox1 , 1 37 sin ) 8 , 1 (4 , 1
37 cos ) 8 , 1 (1313= == =oy xdanN FN N F N F664 , 11 , 3arctan4 ,
3 1 , 3 4 , 11 , 1 0 , 2 dan4 , 12 2= == + =+ = =uSolusi Soal No.3
Untuk menghindari kesalahan yang mungkin terjadi dalam konsep gaya
maka diperkenalkanlah konsep medan listrik. Dimana: ) (0 kecil
qqFEo=Medan Listrik Hukum Coulomb untuk E akibat satu muatan titik.
Hukum Coulomb untuk E akibat suatu sistem muatan titik.
020iiiirrkqE= = =iiiiirrkqE E020 Sebuah muatan positif q1=+8nC
berada pada titik asal dan muatan kedua positif q2=+12nC berada
pada sumbu x = 4m dari titik asal. Carilah medan lisriknya di sumbu
x untuk: P1 yang berjarak x=7m dari titik asal. P2 yang berjarak
x=3m dari titik asal. Contoh Soal 3 m ++ P1P2 4 m 7 m q1=8nC
q2=12nC ( )( )( )( )( )( )) P (di ) / 5 , 13 ( ) / 0 , 12 ( ) / 47
, 1 (310 12 / 10 99 , 8710 8 / 10 99 , 8129 2 2 929 2 2 9222211i C
N i C N i C NmC C NmimC C NmxkqixkqE= + = + =+ = ( )( )( )( )( )(
)) P (di ) / 100 ( ) / 108 ( ) / 99 , 7 (110 12 / 10 99 , 8310 8 /
10 99 , 8229 2 2 929 2 2 9222211i C N i C N i C NmC C NmimC C
NmxkqixkqE = = + =+ = Solusi soal Hitunglah nilai E di P3 ! Berapa
besar sudut yang diciptakan resultan E di P3 terhadap sumbu x
positif. ++ q1=8nC q2=12nC 4 m 3 m E di P3 ? Soal Garis medan
listrik bermula dari muatan + dan berakhir pada muatan Garis2
digambar simetris, meninggalkan atau masuk ke muatan Jumlah garis
yang masuk/meninggalkan muatan sebanding dgn besar muatan Kerapatan
garis2 pada sebuah titik sebanding dgn besar medan listrik di titik
itu Tidak ada garis2 yang berpotongan Garis-garis medan listrik
Muatan titik dalam medan listrik akan mengalami gaya qE. Sehingga
percepatan partikel dalam medan listrik memenuhi: Didapatkan dari:
Fmekanik = Flistrik Emqa =Gerak Muatan Titikdalam Medan Listrik
Sebuah elektron ditembakkan memasuki medan listrik homogen E =
(1000 N/C)i dengan kecepatan awal Vo=(2 x 106 m/s)i pada arah medan
listrik. Berapa jauh elektron akan bergerak sebelum berhenti? Soal
Dipol listrik terjadi jika dua muatan berbeda tanda dipisahkan oleh
suatu jarak kecil L. Suatu dipol listrik ditandai oleh momen dipol
listrik p, yang merupakan sebuah vektor yang mempunyai arah dari
muatan negatif ke positif. p=qL, untuk gambar kartesian diatas maka
p=2aqi -q+q L p=qL + - Dipol Listrik
