Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan universitas muhammadiyah prof. Dr. Hamka jakarta selatan

3. 
   Kesimpulan
   

dan intensitas listrik di P karena itu ialah

Arah medan magnet menjauhi muatan q jika muatan positif dan menuju q jika muatan negatif.

Konsep garis gaya diketengahkan oleh Michael Faraday (1791 – 1867) untuk membantu dalam memvisualkan medan listrik (dan medan magnet). Yang dimaksud dengan garis gaya (dalam medan magnet) adalah sebuah garis khayal yang ditarik demikian rupa sehingga arahnya disembarang titik (jadi, arah tangennya) sama dengan arah medan di titik yang bersangkutan.

Karl Friedrich Gauss (1777-1855) seorang fisika dan matematika Jerman yang banyak sumbangannya kepada ilmu fisika teori dan fisika eksperimental. Rumusnya yang dikenal sebagai hukum Gauss merupakan ungkapan tentang suatu sifat penting medan elektrostatik. Hukum ini menghubungkan muatan listrik dan medan listrik. Istilah fluksi yang berarti pengaliran dipinjam dari ilmu hidrodinamika, dimana integral yang sama menyatakan aliran atau arus netto zat alir yang menyebar ke seluruh suatu permukaan. Karena itu hukum Gauss dapat berbunyi : perkalian dengan fluksi ke luar E ke seluruh suatu permukaan berbatas sama dengan muatan netto didalam permukaan itu. Penerapan Hukum Gauss :

1. 
   Lokasi muatan lebih pada sebuah konduktor
   
2. 
   Hukum Coulomb
   
3. 
   Medan sebuah konduktor bola yang bermuatan
   
4. 
   Medan muatan garis dan medan konduktor silindris bermuatan
   
5. 
   Medan sebuah lempengan bidang tak berhingga yang bermuatan
   
6. 
   Medan sebuah pelat konduktor tak berhingga yang bermuatan
   
7. 
   Medan antara dua pelat yang berlawanan
   

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli. Fisika Edisi Kelima Jilid-2.Jakarta: Erlangga.2001

D.Halliday, R.Resnick. Fundamentals Of Physics,edisi ke-2. New York.1981

P.A.Tipler. Fisika Sains dan Tekhnik Jilid-2. New York. 1978

Zemansky, Sears. Fisika Untuk Universitas 2 Listik Magnet. Bandung: Bina Cipta. 1962

“Berisi Tentang Integral Garis Intensitas Listrik, Energi Potensial Listrik, Potensial, Kalkulasi Beda Potensial, Potensial Dinyatakan Sebagai Distribusi Muatan, Gradien Potensial, Eksperimen Tetes Minyak Milikan, Elektron Volt”

Disusun oleh:

1001135038

1001135046

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA 5B

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA

JAKARTA SELATAN

2013 M/1433

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb

Puji serta syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahamt dan nikmatnnya kepada kami yang salah satunnya adalah nikmat sahat wal ‘afiat, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul “Potensial” tepat waktu. shalawat serta salam tak lupa kami haturkan keharibaan baginda Nabi Muhammad SAW yang kami kagumi kearifannya dan kami coba contoh akhlaknya yang mulia.

Pertama-tama kami mengucapkan terima kasih kepada bunda yulia rahmadhar, M.pd selaku dosen kami dalam mata kuliah Listrik Magnet, perpustakaan UHAMKA yang mempermudah kami mendapatkan buku-buku referensi untuk makalah kami ini dan beberapa pihak yang tidak bisa kami sebutkan namannya satu persatu, tapi tetap tidak mengurangi rasa trimkasih kami atas bantuan dan masukannya.

Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat dan bisa menjadi sedikit pengetahuan baik untuk kami khususnya dan teman-teman yang membaca umumnya.tapi seperti kata pepatah “tiada yang sempurna selain Allah swt” kami sangat menyadari bahwa makalah kami ini memiliki banyak kekurangan, baik dari segi isi ataupun sistematika penulisan yang kami gunakan. Karena itu kami mohon dibukakan pintu maaf apa bila ada ketidak sesuaian dalam makalah kami ini, masukan dari teman sekalian pastinya akan sangat membantu untuk kami.

Wassalamu’alaikum wr. Wb

Jakarta, 29 Oktober 2012

1. 
   Latar Belakang
   

Potensial Listrik merupakan besarnya energi potensial listrik pada setiap satu satuan muatan.Potensial listrik juga merupakan besaran skalar yang berkaitan dengan kerja dan energi potensial pada medan listrik. Besaran potensial listrik di suatu tempat hanya mempunyai makna jika dibandingkan dengan potensial di tempat lain. Yang mempunyai makna fisis adalah beda potensial (ada titik acuannya). Karena diukur dalam volt maka beda potensial terkadang disebut voltase atau tegangan. Jika diperhatikan dari persamaan beda potensial yang merupakan integral dari medan listrik E terhadap perubahan jarak.

Energi potensial listrik tidak lain adalah usaha yang dilakukan oleh suatu gaya luar untuk memindahkan partikel bermuatan yang berada di sekitar medan listrik. Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Energi potensial elastis adalah energi potensial dari sebuah benda elastis (contohnya adalah busur panah) yang mengalami perubahan bentuk karena adanya tekanan atau kompresi. Akibatnya adalah akan ditimbulkannya gaya yang akan berusaha untuk mengembalikan bentuk benda tersebut ke bentuk awalnya. Jika tekanan/renggangan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik.

Gradien potensial adalah lokal laju perubahan dari potensi sehubungan dengan perpindahan, yaitu turunan spasial, atau gradien. Kuantitas ini sering terjadi pada persamaan proses fisik karena mengarah ke beberapa bentuk fluks . Dalam teknik listrik mengacu khusus untuk potensial listrik gradien, yang sama dengan medan listrik.

2. 
   Pembatasan Masalah
   

3. 
   Tujuan
   

1. 
   Mengetahui apa yang dimaksud dengan potensial
   
2. 
   Mengetahui apa yang dimaksud dengan beda potensial
   
3. 
   Mengetahui mengenai pemanfaatan potensial dalam kehidupan sehari - hari
   

2. 
   Integral Garis Intensitas Listrik
   

Seperti telah diterangkan dalam pembahasan tentang usaha suatu gaya, integral garis sebuah vector, sepanjang sembarang lintasan diperoleh dari

1. 
   Memperkalikan besar komponen tangensial vektor itu, di tiap titik lintasan dengan panjang sebuah elemen lintasan
   
2. 
   Mengintegrasi perkalian itu sepanjang lintasan
   

Besar intensitas listrik adalah

Dan dari diagram dapat dilihat bahwa

Maka

Integral garis karena itu hanya bergantung kepada jarak radial dan bukan kepada bentuk lintasan. Jadi, integral sepanjang sembarang lintasan lain dari a ke b, misalnya lintasan menurut garis putus-putus sama dengan integral sepanjang lintasan menurut garis penuh.

Jika integral itu diambil sepanjang sembarang lintasan dalam arah berlawanan, yaitu dari b ke a, maka

Yang merupakan harga negative integral a ke b

Maka dengan demikian, integral garis sekeliling sembarang lintasan tertutup, misalnya garis penuh dari a ke b serta garis putus-putus dari b kembali ke a, sama dengan nol. Artinya

Symbol mengandung arti bahwa integral garis itu mencakup keliling sebuah lintasan tertutup. Persamaan diatas mengungkapkan sifat dasar kedua suatu medan elektrostatik : integral garis intensitas listrik sekeliling sembarang lintasan tertutup dalam medan elektrostatik adalah nol. Karena integral garis itu nol untuk komponen E yang ditimbulkan tiap muatan titik, maka integral garis itu juga nol untuk medan resultan.

Ada beberapa kejadian khusus dalam mana metode hitungan integral tidak perlu untuk menentukan integral garis E.

1. 
   Jika E parallel di semua titik dengan sebuah lintasan yang panjangnya dan besarnya sama di semua titik, maka dan
   
2. 
   Jika E tegak lurus pada sebuah lintasan di semua titik dan integral garis sama dengan nol
   
3. 
   Jika E = 0 di semua titik sebuah lintasan, maka integral garis sama dengan nol.
   

2. 
   Energi Potensial Listrik
   

Telah ditunjukkan dalam bagian sebelum ini bahwa integral yang terkahir adalah sama sepanjang semua lintasan antara a dan b dan karena itu usaha gaya listrik itu juga sama sepanjang semua lintasan atau tidak bergantung kepada lintasan. Gaya listrik tersebut oleh karena itu adalah gaya kekal.

Usaha gaya itu sama dengan harga negative perbedaan energy potensial partikel yang bersangkutan antara titik ujung dan titik pangkalnya, karena itu jika ( merupakan energy potensial (listrik) muatan q’ di titik a dan b dititik b, maka

Atau

1. 
   Potensial
   

Baik energy potensial maupun muatan merupakan besaran skalar, sehingga potensial pun merupakan besaran skalar. Potensial sebesar 1 J disebut 1 volt (1V). satuan ini disebut demikian untuk menghormati seorang ilmuwan Italia bernama Alessandro Volta (1745-1827). Bila kedua ruas persamaan dibagi dengan q’, kita peroleh

Tetapi a/q’ tidak lain adalah potensial di titik a dan b/q’ adalah potensial di titik b, karena itu

Selisih disebut beda potensial antara a dan b dan akan disingkat disini menjadi . Beda potensial disebut pula tegangan (voltage) antara a dan b. beda potensial antara b dan a, adalah harga negative beda potensial antara a dan b :

Persamaan hanya mengungkapkan perbedaan antara potensial di titik a dan potensial di titik b. potensial di satu titik dapat diberi harga, hanya kalau sebuah titik sekehendak dipilih sebagai titik refrensi (titik patokan) di titik ini potensial sama dengan nol.

Alat untuk mengukur beda potensial antara titik-titik pada mana ujung-ujungnya dihubungkan disebut voltmeter. Voltmeter yang banyak dipakai adalah voltmeter dengan kumparan bergerak. Asasnya akan diterangkan nanti Elektrometer, yang sebelumnya kita sebut sebagai alat untuk mengukur jumlah muatan, juga dapat dipakai sebagai voltmeter. Demikianlah maka jika tangkai daun elektroskop dihubungkan ke sebuah titik pada suatu potensial dan kotaknya ke sebuah titik pada potensial yang berbeda, maka jumlah muatan pada daun-daun elektroskop itu sebanding dengan beda potensial antara titik-titik tersebut dan alat itu dapat dikalibrasi untuk menunjukkan beda potensial tersebut.

2. 
   Kalkulasi Beda Potensial
   

1. 
   Ekuipotensial. Dalam setiap daerah dimana E = 0 di semua titik, misalnya suatu daerah yang sangat jauh dari semua muatan atau interior sebuah konduktor dimana muatan dalam keadaan diam, integral garis E sama dengan titik karena itu nol atau dengan kata lain, semua titik dalam daerah itu pada potensial yang sama,. Jadi, interior sebuah konduktor bermuatan merupakan suatu vulom yang ekuipotensial.
   

Distribusi potensial dalam sebuah medan listrik dapat dinyatakan secara grafis dengan melukiskan beberapa permukaan ekuipotensial, yang masing-masingnya bersesuaian dengan suatu harga konstan potensial yang berlainan. Garis-garis gaya dan permukaan-permukaan ekuipotensial itu membentuk suatu jaringan yang tegaklurus satu sama lain. Permukaan ekuipotensial dapat dilukiskan melalui setiap titik sebuah medan, tetapi sudah menjadi kebiasaan untuk hanya melukiskan beberapa ekuipotensial saja dalam diagram. Umumnya garis gaya sebuah medan merupakan garis lengkung dan ekuipotensial merupakan permukaan lengkung. Khusus dalam hal medan yang merata, dimana garis gaya itu lurus dan parallel, ekuipotensial merupakan bidang yang tegaklurus pada garis gaya.

2. 
   Muatan Titik atau Konduktor Sferis Bermuatan. Intensitas listrik dalam medan suatu muatan titik ialah
   

Persamaan (26-6) berlak untuk medan konduktor bola bermuatan hanya bila r lebih besar daripada atau sama dengan radius r bola. Potensial pada permukaannya ialah

Besar intensitas listrik E pada permukaan

atau

Potensial maksimum yang dapat ditimbulkan pada sebuah konduktor dalam udara adalah terbatas berhubung molekul udara terionisasi, dank arena itu udara menjadi konduktor pada intensitas listrik kira-kira 3x10⁶ NC^-1. Umumnya jika E_m adalah limit tertinggi intensitas listrik, yang dikenal sebagai kuat dielektrik, potensial maksimum yang dapat timbul dalam konduktor bola adalah

3. 
   
   Download 4,63 Mb.