Dede Oky Setiawan

Arus Listrik

Hukum Coulomb mempunyai kesamaan dengan hukum gravitasi Newton. Persamaannya terletak pada perbandingan kuadrat yang terbalik dalam hukum gravitasi Newton. Perbedaannya adalah gaya gravitasi selalu tarik-menarik, sedangkan gaya listrik dapat bersifat tarik-menarik maupun tolak-menolak. Pada dasarnya hukum coulomb menyatakan muatan listrik yang sejenis tolak-menolak, sedangkan muatan listrik tak sejenis tarik-menarik.

Hukum Coulomb

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh seorang ahli Fisika Prancis, Charles Augustin Coulomb (1736-1806) disimpulkan bahwa: “besarnya gaya tarikmenarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik (yang kemudian disebut gaya Coulomb) berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut“

Neraca Puntir Alat Percobaan Coulomb

Besarnya gaya oleh suatu muatan terhadap muatan lain telah dipelajari oleh Charles Augustin Coulomb. Peralatan yang digunakan pada eksperimennya adalah neraca puntir yang mirip dengan neraca puntir yang digunakan oleh Cavendish pada percobaan gravitasi. Bedanya, pada neraca puntir Coulomb massa benda digantikan oleh bola kecil bermuatan.

Untuk memperoleh muatan yang bervariasi, Coulomb menggunakan cara induksi. Sebagai contoh, mula-mula muatan pada setiap bola adalah q₀, besarnya muatan tersebut dapat dikurangi hingga menjadi $Description: \frac{1}{2}$ q₀ dengan cara membumikan salah satu bola agar muatan terlepas kemudian kedua bola dikontakkan kembali. Hasil eksperimen Coulomb menyangkut gaya yang dilakukan muatan titik terhadap muatan titik lainnya.

Gaya Coulomb

Jika kedua muatan merupakan muatan sejenis maka gaya yang bekerja bersifat tolak-menolak. Jika kedua muatan mempunyai tanda yang berlawanan, gaya yang bekerja bersifat tarik-menarik.

Gaya coulomb menyatakan bahwa muatan listrik yang sejenis tolak-menolak, sedangkan muatan listrik tak sejenis tarik-menarik seperti terlihat pada gambar diatas.

Perhatikan gambar diatas yang menggambarkan dua buah benda bermuatan listrik q₁danq₂terpisah pada jarak r. Apabila kedua benda bermuatan listrik yang sejenis, kedua benda tersebut akan saling tolak-menolak dengan gaya sebesar F dan jika muatan listrik pada benda berlainan jenis, akan tarik-menarik dengan gaya sebesar F.

Pernyataan Charles Augustin Coulomb (1736-1806) yang kemudian dikenal dengan Hukum Coulomb yang dinyatakan dalam persamaan :

$Description: F=k\frac{q_{1}q_{2}}{r^{2}}$

di mana :

F= gaya tarik-menarik atau tolak-menolak/gaya Coulomb (Newton)
k = bilangan konstanta = $Description: \frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}$ = 9. 10⁹N m²/C²
q₁, q₂= muatan listrik pada benda 1 dan benda 2 (Coulomb/C)
r = jarak pisah antara kedua benda (m)

Medan Listrik

Dalam ruang disekitar benda bermuatan listrik A, kita jumpai beberpa gejala. Sebagai contoh benda bermuatan lain B dapat bergerak menjauhi atau mendekati A ( Gambar 1.). Gejala ini disebabkan bekerjanya sutu gaya pada benda bermuatan apa saja yang diletakkan dalam ruang di sekitar benda bermuatan A. Kita sebut gejala dalam ruang di sekitar suatu benda bermuatanlisrik ini medan listrik.

Gambar 1 : gaya yang bekerja pada muatan-muatan yang diletakkan dalam ruang disekitar benda bermuatan A

Jadi Medan Listrik adalah ruang di sekitar benda bermuatan listrik dimana benda-benda bermuatan listrik lainnya dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya listriArah Medan Listrik

Arah Medan Listrik

Medan Listrik dapat kita gambarkan dengan garis-garis khayal yang dinamakan garis-garis medan (atau garis-garis gaya listrik). Dapat anda lihat pada gambar 2 dan gambar 3 bahwaaaaa garis-garis medan radial keluar menjauhi muatan positif dan radial kedalam mendekati muatan negative

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 :

Potensial listrik dapat didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan positif sebesar 1 satuan dari tempat tak terhingga ke suatu titik tertentu. Potensial listrik dapat pula diartikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan penguji.
Secara matematis, definisi diatas dapat ditulis,
:
dengan V,U,dan q o masing-masing menyatakan potensial, energi potensial, dan muatan penguji. Menurut definisi diatas, satuan V adalah joule/coulomb atau sering disebut volt.

Energi potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena memiliki ketinggian tertentu dari tanah. Energi potensial ada karena adanya gravitasi bumi. Dapat dirumuskan sebagai:

$Description: E_p = m \times g \times h$

Keterangan:

· E_p: Energi potensial (J)

· m: massa benda (kg)

· g: percepatan gravitasi (m/s²)

· h: tinggi benda dari permukaan tanah (meter)

Kapasitor adalah sebuah komponen elektronik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrikSebuah kapasitor terdiri dari dua lempeng konduktor (biasanya perak atau aluminium) yang dipisahkan oleh medium dielektrik (keramik atau poreselen). Kedua konduktor dihubungkan dengan terminal listrik yang akan mengalirkan muatan listrik melewati dua lempeng dan materi dielektrik tersebut. Sebagian arus litrik yang mengalir akan disimpan oleh kapasitor dengan tujuan untuk mengendalikan aliran arus listrik. Kapasitor di simbolkan berikut:

Berikut beberapa fungsi atau kegunaan dari sebuah kapasitor

a. Menyimpan muatan dan energi listrik sementara.
b. Memilih frekuensi pada radio penerima
c. Sebagai filter dalam penyuplaian daya listrik
d. Menghilangkan bunga api pada sistem pengapian mobil.
e. Menyekat arus listrik searah sehigga arus searah (DC) tidak dapat melewati kapasitor.

Jenis-Jenis Kapasitor

Berdasarkan bentuknya kapasitor bisa dibedakan menjadi 3 jenis yaitu: (1) Kapasitor Keping Sejajar (2) Kapasitor Bola (3) Kapasitor Silinder. Sedangkan berdasarkan bahan pembuat dan fungsinya kapasitor dibedakan menjadi:

a. Kapasitor Keramik

Kapasitor berbahan kermaik ini banyak digunakan dalam komponen aplikasi audio ke RF. Kapasitor ini paling umum dan paling banyak digunakan dalam rangkaian elektronik.

b. Kapasitor Elektrolit

Merupakan jenis kapasitor yang terpolarisasi dan mampu menghasilkan kapasitansi tinggi biasanya di atas 1 mikrofarad. Jenis kapasitor ini banyak digunakan untuk aplikasi pasokan litrik frekuensi rendah dan aplikasi kopling audio.

c. Kapasitor Tantalum

Kapasitor jenis ini mirip dengan kapasitor elektorlit. Ia terpolarisasi dan punya kapasitansi yang cukup tinggi. Namun demikian jenis kapasitor ini sering meledak jika bekerja terus menerus pada tekanan tinggi.

d. Kapasitor Mika

Kapasitor mika sudah jarang dipakai meski punya stabilitas bagus dan kapasitansi yang cukup tinggi di angka 1000 pikofarad.Selain keempat kapasitor di atas masih ada banyak jenis kapasitor lainnya seperti kapasitor film, polikarbonat, kaca, dan sebagainya.

Kapasitas Kapasitor

Kapasitas kapasitor adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitas suatu kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan Q yang dapat disimpa dalam kapasitor dengan beda potensial antara kedua koduktornya. Dirumuskan

dengan

C = kapasitas kapasitor (farad)
Q = muatan listrik yang disimpan (coulomb)
V = beda potensial kedua ujungnya (volt)

Coding Program Arus Listrik Statis

1. Hukum Coulomb

2. Kuat medan listrik

3. Potensial listrik

4. Energi potensial

5. Kapasitas kapistor

import java.util.Scanner;

public class listrik {

public static void main(String[] args) {

Scanner sc= new Scanner(System.in);

Scanner simpan = new Scanner (System.in);

String loop,pilihMenu = "";

System.out.println("------------------------------------");

System.out.println(" Arus Listrik Statis ");

System.out.println("------------------------------------");

System.out.println("| 1.Hukum Coulumb ");

System.out.println("| 2.Kuat Medan Listrik ");

System.out.println("| 3.Potensial Listrik ");

System.out.println("| 4.Energi Potensial ");

System.out.println("| 5.Kapasitas Kapasitor ");

System.out.println("| 6. Exit |");

System.out.println("------------------------------------");

for (loop = "Y"; loop.equals ("Y") || loop.equals ("y");)

{

System.out.print("Pilih Menu (1 s/d 6) : ");

int pilihan = simpan.nextInt();

switch(pilihan){

case 1:

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println(" Hukum Coulumb õ");

int q1,q2,r;

float F;

int k=9*(10*10*10*10*10*10*10*10*10);

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println("Rumus : F=K*(qi*q2*/r) dengan K = 9.10 ");

System.out.print("Masukkan Muatan Listrik Pada Benda 1 (Q1) =");q1=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan Muatan Listrik Pada benda 2 (Q2) =");q2=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan Jarak Pisah pada kedua benda (r) =");r=sc.nextInt();

F=(k*(q1*q2/r));

System.out.println("Maka Hasil Yang di dapat adalah ="+F);

System.out.println("===========================================================================");

break;

case 2:

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println(" Kuat Medan Listrik õ");

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

int F2,q;

float E;

System.out.println("Rumus : E=F/q ");

System.out.print("Masukkan nilai F = ");F2=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan nilai q = ");q=sc.nextInt();

E=F2/q;

System.out.println("Hasil ="+E);

System.out.println("===========================================================================");

break;

case 3:

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println(" Potensial Listrik õ");

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println("Rumus : V=U/q");

int U,q3;

float V;

System.out.print("Masukkan Nilai U = ");U=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan nilai q =");q3=sc.nextInt();

V=U/q3;

System.out.println("Hasil ="+V);

System.out.println("===========================================================================");

break;

case 4:

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println(" Energi Potensial õ");

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println("Rumus : EP= m x g x h");

int EP,m,g,h;

System.out.print("Masukkan nilai m = ");m=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan nilai g = ");g=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan nilai h = ");h=sc.nextInt();

EP=m*g*h;

System.out.println("Hasil = EP ="+EP);

System.out.println("===========================================================================");

break;

case 5:

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println(" Kapasitas Kapsitor õ");

System.out.println("---------------------------------------------------------------------------");

System.out.println("Rumus : C= Q/V");

int Q,V2;

float C;

System.out.print("Masukkan Nilai Q =");Q=sc.nextInt();

System.out.print("Masukkan Nilai V =");V2=sc.nextInt();

C=Q/V2;

System.out.println("HASIL ="+C);

System.out.println("===========================================================================");

break;

case 6:

System.out.println("Selesai");

break;

default:

System.out.println("Sorry, input menu yang anda masukkan tidak sesuai");

}

System.out.print("ANDA INGIN MENGULANG PERHITUNGAN KEMBALI ? Y/N");

loop = simpan.next();

}

System.out.println("Program java ini disusun Oleh ");

System.out.println("Kelompok 1 : ");

System.out.println("Nama : Dede Oky Setiawan ( 2013141535 )");

System.out.println("Nama : Farhan ");

System.out.println("Nama : Tisna Iskandar ");

System.out.println("Nama : Vika Yurista");

System.out.println("Terima Kasih ");

System.out.println("------------------------------------");

}

ScreenShoot Coding

1. Hukum coulomb

2. Kuat Medan Listrik

3. Potensial listrik

4. Energi Potensial

5. Kapasitas kapasitor

Exit

Link blog:

dheedeos@gmail.com

Dede Oky Setiawan

Minggu, 17 Mei 2015

Arus Listrik Statis Beserta Coding Program java

Energi potensial

Jenis-Jenis Kapasitor

Kapasitas Kapasitor