Pelat paralel - Bab I pendahuluan 1 Latar Belakang

Pelat paralel. Intensitas listrik antara dua pelat paralel yang muatannya berlawanan tanda ialah
Mari kita buat sumbu –x, seperti pada gambar di atas, tegak lurus pada kedua pelat, dan titik a sebagai titik oangkal. Maka di sembarang titik x,
Atau
Dan karena itu
Artinya, intensitas listrik itu sama dengan beda potensial antara kedua pelat dibagi jarak yang memisahkannya.
5 Potensial dinyatakan dengan distribusi muatan
Jika intensitas listrik di semua titik sebuah medan elektrostatik diketahui, beda potensial antara dua titik dapat dicari dengan mengevakuasi integral garis E antara jedua titik tersebut.
Jika distribusi muatan yang menimbulkan medan diketahui, potensial dapat dihitung secara langsung. Untuk memahami bagaimana caranya, mari kita tinjau kepersamaan untuk potensial satu muatan titik q di sebuah titik dalam medan itu,
V = k
Karena potensial itu scalar, maka potensial di sembarang titik dalam medan sejumlahmuatan titik taj lain adalah jumlah aljabar potensial yang membanghkitkan satu demi satu muatan. Jadi, jika semua muatan q1, q2, . . . . . dan berjarak r1, r2, . . . . . dari suatu titik, potensial di titik ini ialah…
V = k ( + + . . . . . ) = k ∑
Muatan yang terdistribusi dapat dibagi – bagi menjadi sejumlah muatan titik dq, maka penjumlahan dalam persamaan di atas menjadi sebuah integral dan
V = k
Gambar di atas merupakan “Potensial di sembarang titik di dalam medan dipol. Potensial itu nol di semua titik pada sumbu -y”
Pada titik a potensialnya adalah :
Va = k ( - )
Dimana r1 < r2, maka potensial itu positif di titik b,
Vb = k ( - ) =
Momen dipol p = 2qa, dan jika x » a, maka di titik – titik sumbu –x positif, pada jarak yang besar dibandingkan dengan jarak pemisah dipole,
Vb = k
Dan potensial berbanding terbalik dengan kuadrat jarak x.
Titik c pada sumbu –y, sama jaraknya dari muatan positif dan negative, dan potensial Vc = 0. Dan ternyata bahwa medan Ec tidaklah 0, tetapi tegak lurus pada sumbu –y. karena itu, usaha yang dikerjakan gaya listrik tidak ada jika sebuah muatan tes dibawa dari jauh tak terhingga ke titik c sepanjang sumbu y dan potensial di c sama dengan potensial di jauh tak terhingga.
6 Gradien Potensial
Jika titik a dan b sangat berdekatan, beda potensial dengan Va – Vb menjadi –Dv, dan integral garis E dari a ke b menjadi Es ds. Sehingga bentuk ipersamaan integralnya ialah:
-Dv = ES ds
Atau
ES = -
Perbanding / ds disebut gradient potensial, dan Es adalah komponen intensitas listrik dalam arah ds. Maka diperoleh hubungan penting, yaitu di sembarang titik dalam sebuah medan listrik, komponen intensitas listrik dalam sembarang arah sama dengan harga negative gradient potensial dalam arah tersebut. Terutama, jika arah ds sama dengan arah intensitas listrik, komponen E dalam arah ds sama dengan harga negative gradient potensial dalam arah medan. Satuan gradient potensial ialah 1 volt per meter (1 V m-1).
Misalkan suatu medan listrik tertentu telah dipetakan dengan sejumlah garis gaya dan permukaan ekuipotensial; jarak pemisah (listrik) antara ekuipotensial sama dengan perbedaan konstan ΔV, misalkan 1V ATAU 100V umpakan Δs ialah jarak tegak lurus antara dua ekuipotensial. Maka Δs menurut arah medan :
E = - (mendekati) Δs = -
Artinya, makin besar intensitas listrik, maka kecil jarak tegak lurusnya antara ekuipotensial . karna ekuipotensial sangat berdekatan dalam medan yang kuat dan sangat berjauhan dalam medan yang lemah. Tetapi dalam medan merata, seperti tedapat dua parallel bermuatan bermuatan berlawanan tanda, Es = E = konstan sepanjang setiap garis tegak lurus pada kedua plat itu. Bidang-bidang ekuipotensial terpisah oleh jarak yang seragam dan gradient potensial adalah konstan dan sama dengan beda potensial antara kedua plat, Vab dibagi dengan jarak pemisahnya.
Gambar di atas merupakan Diagram skematik aparat milikan, dan Gaya terhadap setetes minyak dalam keadaan dian. Serta gaya terhadap setetes minyak yang jatuh dengan kecepatan akhir Vt.
|