Fisika — Listrik Statis & Kapasitor

Kumpulan kartu kosakata mengenai konsep dasar listrik statis, medan listrik, potensial, dan prinsip kerja kapasitor berdasarkan materi kuliah.

Listrik statis

Listrik yang muatannya dalam keadaan diam atau tidak mengalir.

3 cara membuat benda bermuatan

Gosokan, konduksi, dan induksi.

Benda bermuatan positif

Keadaan benda yang terjadi ketika benda tersebut kehilangan elektron.

Benda bermuatan negatif

Keadaan benda yang terjadi ketika benda tersebut menerima elektron.

Muatan elektron

$-1,6 \times 10^{-19}\,C$.

Hukum Coulomb

Besar gaya listrik antara dua muatan sebanding lurus dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.

Rumus Hukum Coulomb

$F = \frac{k|Q_1 Q_2|}{r^2}$.

Konstanta Coulomb ($k$)

$9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2$.

Interaksi muatan sejenis

Akan menghasilkan gaya tolak-menolak.

Interaksi muatan berbeda jenis

Akan menghasilkan gaya tarik-menarik.

Medan listrik

Ruang di sekitar muatan yang masih mengalami pengaruh gaya listrik.

Rumus medan listrik ($E$)

$E = \frac{F}{q}$ atau $E = \frac{kQ}{r^2}$.

Satuan medan listrik

$N/C$ (Newton per Coulomb).

Garis gaya listrik

Garis imajiner yang keluar dari muatan positif dan masuk menuju muatan negatif.

Potensial listrik

Energi potensial listrik per satuan muatan.

Rumus potensial listrik ($V$)

$V = \frac{kQ}{r}$ atau $V = \frac{W}{q}$.

Satuan potensial listrik

Volt ($V$) atau $J/C$.

Sifat besaran potensial listrik

Merupakan besaran skalar.

Energi potensial listrik ($Ep$)

Energi yang dimiliki muatan karena posisinya dalam medan listrik, dirumuskan sebagai $Ep = qV$ atau $Ep = \frac{kQ_1 Q_2}{r}$.

Kapasitor

Komponen yang berfungsi untuk menyimpan muatan atau energi listrik.

Bentuk-bentuk kapasitor

Bola, keping, dan silinder.

Rumus kapasitas kapasitor ($C$)

$C = \frac{Q}{V}$.

Farad ($F$)

Satuan internasional untuk kapasitas kapasitor.

Fungsi lain kapasitor

Filter frekuensi, power supply, menstabilkan AC/DC, dan mencegah kerusakan pada rangkaian/kendaraan.

Energi kapasitor ($W$)

Energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor, dirumuskan sebagai $W = \frac{1}{2}QV$, $W = \frac{1}{2}CV^2$, atau $W = \frac{Q^2}{2C}$.

Permitivitas ruang hampa ($\epsilon_0$)

$8,85 \times 10^{-12}\,F/m$ atau $C^2/(N \cdot m^2)$.

Kapasitas kapasitor keping sejajar ($C_0$)

$C_0 = \frac{\epsilon_0 A}{d}$, di mana $A$ adalah luas keping dan $d$ adalah jarak antar keping.

Bahan dielektrik

Bahan isolator yang diletakkan di antara keping kapasitor untuk meningkatkan kapasitas ($C = kC_0$).

Kapasitor seri

Rangkaian dengan muatan sama ($Q_1 = Q_2 = Q_t$) dan kapasitas total $\frac{1}{C_t} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots$.

Kapasitor paralel

Rangkaian dengan tegangan sama ($V_1 = V_2 = V_t$) dan kapasitas total $C_t = C_1 + C_2 + \dots$.