Tulisanku: makalah medan listrik lengkap tinggal print

KATA PENGANTAR

Puji serta syukur penyusun panjatkan kehadirat allah, SWT . karena berkat limpahan rahmat dan nikmatnya penyusun dapat menyelesaikan tugas makalah tentang “ Medan listrik Dan Arus Listrik ”.

Dalam makalah ini banyak membahas tentang medan listrik dan juga arus listrik ini, diharapkan penyusun makalah ini dapat menambah informasi terhadap pembaca terutama para pelajar yang kesulitan memahami materi pada kali ini. Alhamdulillah pada tugas kali ini penyusun mendapat banyak revisi dan juga banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak pihak yang bersangkutan karena telah membantu penyusun dalam mengerjakan dan menyelesaikan tugas dengan tepat waktu.

Akhir kata penyusun ucapkan banyak terimakasih, dan penyusun mnyadari bahwa masih banyak yang kurang dalam makalah ini. Oleh karena itu kritik saran dan masukkan diharapkan yang bersifat membangun agar bisa menyempurnakan makalah ini.

Menes, 06 Agustus 2020

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................................... i

DAFTAR ISI..................................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN................................................................................................. 1

A. Latar Belakang........................................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah.................................................................................................... 1

C. Tujuan Penulisan...................................................................................................... 1

BAB II PEMBAHASAN.................................................................................................. 2

A. Pengertian Listrik.................................................................................................... 2

B. Teori Dasar Medan Gaya Listrik............................................................................. 3

C. Medan Listrik.......................................................................................................... 3

D. Garis-garis Medan Listrik........................................................................................ 3

E. Tujuan Pengukuran Kuat Medan Listrik................................................................. 8

BAB III PENUTUP.......................................................................................................... 9

A. Kesimpulan.............................................................................................................. 9

B. Saran........................................................................................................................ 9

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.

Dengan listrik arus searah jika kita memegang hanya kabel positif (tapi tidak memegang kabel negatif), listrik tidak akan mengalir ke tubuh kita (kita tidak terkenasetrum). Hal ini berarti kuat medan listrik dari beberapa muatan titik adalah jumlah vektor kuat medan listrik dari masing – masing muatan titik. Pada pokok bahasan muatan listrikdipelajari bahwa benda bermuatan listrik sejenis tolak menolak sedangkan benda bermuatan listrik tak sejenis tarik menarik.

Gaya gesek, gaya dorong, gaya normal merupakan contoh gaya yang mudah dipahami karena gaya-gaya ini bekerja ketika terjadi sentuhan atau kontak. Sebaliknya gaya listrik merupakan contoh gaya yang sulit dipahami karena gaya ini dapat bekerja dari jarak tertentu tanpa ada sentuhan. Untuk memudahkan pemahaman mengenai gaya listrik yang dapat bekerja dari jarak tertentu maka dimunculkan konsep medan listrik. Konsep medan listrik dikembangkan oleh ilmuwan Inggris Michael Faraday (1791-1867).

B. Rumusan Masalah

1. Apa Pengertian Listrik

2. Bagaumana Teori Dasar Medan Gaya Listrik

3. Apa Medan Listrik

4. Bagaimana Garis-garis Medan Listrik

5. Apa Tujuan Pengukuran Kuat Medan Listrik

C. Tujuan Penulisan

1. Untuk Mengetahui Pengertian Listrik

2. Untuk Mengetahui Teori Dasar Medan Gaya Listrik

3. Untuk Mengetahui Medan Listrik

4. Untuk Mengetahui Garis-garis Medan Listrik

5. Untuk Mengetahui Tujuan Pengukuran Kuat Medan Listrik

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Listrik

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik.Listrik, dapat juga diartikan sebagai berikut:

1. Listrik adalah kondisi dari partikel sub atomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya

2. Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.

Bersama dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi fundamental yang dikenal sebagai elektromagnetisme. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik digunakan dengan luas di dalam aplikasiaplikasi industri seperti elektronik dan tenaga listrik.

Gaya listrik adalah gaya yang dialami oleh obyek bermuatan yang berada dalam medan listrik. Rumusan gaya listrik kadang sering dipertukarkan dengan hukum Coulomb, padahal gaya listrik bersifat lebih umum ketimbang hukum tersebut, yang hanya berlaku untuk dua buah muatan titik.

Jadi suatu titik dikatakan berada dalam medan listrik apabila suatu benda yang bermuatan listrik ditempatkan pada titik tersebut akan mengalami gaya listrik.

3. Sifat-sifat Listrik

Listrik memberi kenaikan terhadap 4 gaya dasar alami, dan sifatnya yang tetap dalam benda yang dapat diukur. Dalam kasus ini, frase "jumlah listrik" digunakan juga dengan frase "muatan listrik" dan juga "jumlah muatan". Ada 2 jenis muatan listrik: positif dan negatif. Melalui eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling menarik satu sama lain. Besarnya gaya menarik dan menolak ini ditetapkan oleh hukum Coulomb. Beberapa efek dari listrik didiskusikan dalam fenomena listrik dan elektromagnetik.

Satuan unit SI dari muatan listrik adalah coulomb, yang memiliki singkatan "C". Simbol Q digunakan dalam persamaan untuk mewakili kuantitas listrik atau muatan. Contohnya, "Q=0,5 C" berarti "kuantitas muatan listrik adalah 0,5 coulomb".

Jika listrik mengalir melalui bahan khusus, misalnya dari wolfram dan tungsten, cahaya pijar akan dipancarkan oleh logam itu. Bahan-bahan seperti itu dipakai dalam bola lampu (bulblamp atau bohlam).

B. Teori Dasar Medan Gaya Listrik

1. Garis medannya memiliki awal dan akhir, berawal dari penghantar bertegangan sebagai sumbernya dan berakhir pada struktur konduktif.

2. Besaran medan listrik

3. kuat medan listrik E, satuan kV/m.

C. Medan Listrik

Medan listrik adalah suatu medan yang disebabkan oleh adanya muatan listrik yang representasi dalam dalam kehidupan sehari-hari berupa medan yang disebabkan oleh suatu benda yang bertegangan. Hal ini dengan jelas diterangkan dalam persamaan Maxwell I yang diturunkan dari hokum Gauss untuk medan listrik dan medan magnetik.

V ⋅ ε ⋅ E = ρ

V ⋅D = ρ

V ⋅ B = 0

= operator del (vektor differensial)

E = kuat medan listrik

D = kerapatan flux listrik

ρ = kerapatan muatan yang menyebabkan timbulnya D dan Eρ

B = kerapatan fluks magnetic

Jadi suatu titik dikatakan berada dalam medan listrik apabila suatu benda yang bermuatan listrik ditempatkan pada titik tersebut akan mengalami gaya listrik.

D. Garis-garis Medan Listrik

1. Memvisualisasikan pola pola-pola medan listrik adalah dengan menggambarkan garis-garis dalam arah medan listrik listrik.

2. Vector medan listrik di sebuah titik titik, , tangensial tangensial terhadap garis garis medan listrik.

3. Jumlah garis garis-garis per satuan luas permukaan yang tegak lurus garis garis-garis medan listrik listrik, , sebanding dengan medan listrik di daerah tersebut.

Gambar 2. Pola radiasi medan listrik

Arah medan listrik dari suatu benda bermuatan listrik dapat digambarkan menggunakan garis-garis gaya listrik. Sebuah muatan positif memiliki garis gaya listrik dengan arah keluar dari muatan tersebut. Adapun, sebuah muatan negatif memiliki garis gaya listrik dengan arah masuk ke muatan tersebut. Besar medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik dinamakan kuat medan listrik. Jika sebuah muatan uji q’ diletakkan di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan, kuat medan listrik E benda tersebut adalah besar gaya listrik F yang timbul di antara keduanya dibagi besar muatan uji. Jadi, dituliskan

Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut. Adapun, arah medan listrik dari sebuah muatan negatif di suatu titik adalah masuk atau menuju ke muatan tersebut.

Kuat Medan Listrik

Kuat Medan Listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik. Misalnya di titik P, Lihat gambar.

· Jika titik P di beri muatan , maka muatannya dinamakan muatan penguji (q), dan selalu bermuatan positif

· Q = Sumber muatan

· Arah Kuat Medan Listrik (E), searah dengan arah gaya (F)

Secara matematik kuat medan Listrik dirumuskan :

atau

Karena Besar gaya Columb antara muatan sumber Q dan muatan uji q, maka Rumus Kuat Medan Listrik adalah sebagai berikut :

dengan : E = kuat medan listrik (N/C)

Q = muatan sumber (C)

r = jarak muatan uji trhadap muatan sumber (m)

k = konstanta = =9×109 Nm2/C2

ε0 = permitivitas listrik vakum = 8,85 . 10-12 C2/Nm2

Gaya Coulomb di sekitar suatu muatan listrik akan membentuk medan listrik. Dalam membahas medan listrik, digunakan pengertian kuat medan. Untuk medan gaya Coulomb, kuat medan listrik adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada satu satuan muatan yang kita letakkan pada suatu titik dalam medan gaya ini, dan dinyatakan dengan

Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q.

Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan Muatan yang menghasilkan medan listrik disebut muatan sumber. Misalkan muatan sumber berupa muatan titik q. Kuat medan listrik yang dinyatakan pada suatu vektor posisi terhadap muatan sumber tsb, adalah medan pada satu satuan muatan uji. Bila kita gunakan pada vector posisi relatif terhadap muatan sumber, kuat medan harus sama dengan Muatan sumber q berupa muatan titik seharga q dan terletak pada posisi Titik P berada pada posisi sehingga posisi relatif P terhadap muatan sumber adalah Vektor satuan arah SP haruslah sama dengan,Jadi kuat medan listrik pada titik oleh muatan titik q pada harus sama dengan

Gambar 5. Arah muatan listrik

Hubungan Medan Listrik Dengan Medan Magnet Arus yang mengalir pada batang konduktor akamn menghasilakn medan magnet sekitarnya (hukum Biot Savart). Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (hokum Faraday). Perubahan medan listrik diduga menghasilkan medan magnet (hipotesa James Clark Maxwell, 1864) hipotesa tersebut dibuktikan oleh Heinrich Rudolph Hertz (1857 …1894) dari jerman, dengan menghasilkan gelombang elektromagnetik / gelombang radio. Gelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yang saling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang.

Gambar 3. Gelombang elektromagnetik

E = Arah Medan Listrik

B = Arah Medan Magnet

F = Arah Rambatan Gelombang

Polarisasi gelombang elektro magnetic bergantung pada medan listriknya. Jika dihadapkan pada suatu antenna maka medan listrik sejajar dengan antenna , sedangkan medan magnetnya tegak lurus terhadap antenna.

Gambar 4. Medan listrik dan medan magnet disekitar antenna pemancar

Dengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Alat untuk mengukur kuat medan listrik adalah field strength meter.

Dari pengukuran tersebut didapatlah suatu hasil yang dapat menentukan arah pancar luas daerah jangkauan dan juga dapat menentukan daya yang harus dikeluarkan pada suatu antenna pemancar

Dimana:

Ein = Tegangan masukan yang di induksikan pada suatu penghantar

E = Kuat medan listrik pada suatu penghantar

F = frekuensi

E. Tujuan Pengukuran Kuat Medan Listrik

Di karenakan medan magnet dihasilkan oleh medan listrik terutama pada sebuah antenna maka pengukuran dilakukan guna untuk mendapatkan hasil dari jangkauan suatu antenna berdasarkan parameter yang didalamnya tergantung pada medan listrik dan medan magnet.

Lalu dikarenakan medan magnet dan medan listrik mempunyai arah maka untuk pemancaran suatu antenna baik itu untuk direksional dan omni direksional maka pengukuran juga dilakukan untuk menilai kawasan mana saja yang mendapat sinyal informasi.

BAB III

PENUUTUP

A. Kesimpulan

Gelombang elektromagnet terdiri atas gelombang listrik dan gelombang magnet, yang saling tegak lurus. Keduanya terletak secara tegak lurus pada arah rambatan gelombang. Dengan demikian dapat dikatakan pula bahwa kuat medan listrik merupakan besar tegangan yang terinduksi pada penghantar sepanjang 1 meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus terhadap rambatan. Kuat medan listrik juga merupakan besaran vektor karena memiliki arah, maka penjumlahan antara dua medan listrik atau lebih harus menggunakan penjumlahan vektor. Arah medan listrik dari sebuah muatan positif di suatu titik adalah keluar atau meninggalkan muatan tersebut.

Listrik adalah gerakan perpindahan elektron dari satu atom ke atom yang lain sehingga menimbulkan gaya listrik. Listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari merupakan listrik dinamis.

Arus merupakan gerakan atau aliran listrik (elektron) dari satu kutub ke kutub yang lain melalui kawat penghantar. Tegangan adalah tekanan akibat arus dari titik potensial tinggi ke potensial rendah. Daya adalah kemampuan menghantarkan arus listrik sehingga terjadi perbedaan potensial dari tinggi ke rendah.

B. Saran

Kritik dan Saran yang bersifat membangun selalu Kami harapkan demi kesempurnaan makalah Kami. Bagi para pembaca yang ingin mengetahui lebih jauh mengenai Medan Listrik, penulis mengharapkan agar para pembaca membaca buku-buku lainnya yang berkaitan dengan judul Medan Gaya Listrik.