elektrostatika adalah bidang Fisika yang mencakup studi tentang muatan listrik saat diam. Kamu fenomenaelektrostatik dipelajari oleh bidang pengetahuan ini muncul sebagai akibat dari kekuatandidaya tarik dan penolakan bahwa muatan listrik bekerja satu sama lain. Dalam teks ini, kita akan berbicara tentang beberapa sifat utama Elektrostatika, seperti muatan listrik, elektrifikasi, gaya listrik, potensial listrik, medan listrik dan energi potensial potential listrik.
muatan listrik
ITU muatan listrik aku s Propertihakiki (benar) dari partikel dasar materi, seperti proton dan elektron, serta Semacam spageti. Benda yang netral secara listrik memiliki jumlah muatan listrik yang sama same positif dan negatif. Satuan muatan listrik di Sistem Satuan Internasional ini adalah Coulomb (Ç).
Selanjutnya, muatan listrik adalah kuantitas fisik physical terkuantisasi, yaitu memiliki nilaiMinimum, yang seperti itu tidakitu mungkin temukan tubuh yang dialiri listrik dengan modul muatan listrik kurang dari nilai ini, dipanggil beban dasar, biasanya dilambangkan dengan huruf dan.
Proton dan elektron memiliki nilai muatan listrik yang tepat ini, sekitar 1,6.10-19 Ç. Oleh karena itu, ketika suatu benda bermuatan listrik, muatannya adalah banyakseluruh memberi biayamendasar, karena elektrifikasi berlangsung dari tambahan atau pemindahan di elektron, sejak proton terhubung di dalam intiatom.
Subtitel:
Q – Modul muatan listrik (C – Coulomb)
tidak – Jumlah elektron yang hilang atau berlebih
dan – Beban dasar (1.6.10-19 )
Lihatjuga:Lima fakta menyenangkan tentang sinar yang akan membuat rambut Anda berdiri
Peta Pikiran: Elektrostatika
* Untuk mengunduh peta pikiran dalam PDF, Klik disini!
Elektrifikasi
Elektrifikasi adalah setiap proses mampu menghasilkan perbedaan masukkan nomor bebanpositif dan negatif dari sebuah tubuh. Ketika sebuah benda memiliki jumlah muatan positif dan negatif yang sama, kita mengatakan bahwa itu adalah netral; jika angka-angka ini berbeda, kita katakan dia adalah listrik.
Pada dasarnya ada tiga proses elektrifikasi: a elektrifikasi melalui kontak, pergesekan dan dengan induksi:
ITU elektrifikasiperkontak melibatkan dua tubuh konduktor, dan setidaknya salah satunya harus them secara elektriksarat. Ketika kedua benda tersebut bersentuhan, muatan listrik mereka terbagi sampai keduanya adalah di bawah potensial listrik yang sama. Di akhir proses, tubuh hadir tanda yang sama beban.
ITU elektrifikasi gesekan melibatkan suplai energi ke dua benda melalui gesekan diantara mereka. Selama gesekan (gesekan), beberapa elektron direnggut dari salah satu benda dan kemudian ditangkap oleh benda lain. Oleh karena itu, perlu untuk memverifikasi afinitas kedua badan ini dalam jenis elektrifikasi ini dengan berkonsultasi dengan seri triboelektrik.
ITU elektrifikasiperinduksi terjadi oleh perkiraanrelatif antara benda bermuatan listrik, yang disebut induktor, dan badan konduktor, yang disebut diinduksi. Kehadiran induktor menghasilkan pemisahan muatan dalam tubuh yang diinduksi, panggilan polarisasi. Dari pemisahan ini, angker ditanahkan ke tanah, menyebabkan muatannya mengalir melalui kabel arde.
Semua proses elektrifikasi berlangsung sesuai dengan: Prinsipdikonservasimemberibiayalistrik dan dari energi, yaitu, sebelum dan sesudah elektrifikasi, jumlah muatan dan jumlah energi antar muatan harus sama.
Lihatjuga: Mengapa burung biasanya tidak disetrum oleh kabel listrik?
Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)
kekuatan listrik
Dua benda bermuatan listrik dapat menarik atau menolak satu sama lain sesuai dengan sinyal muatannya. Benda dengan muatan listrik sebesar tanda sama tolak menolak, dan benda-benda yang muatan listriknya tanda berlawanansaling tarik menarik.
Hukum yang memungkinkan kita untuk menghitung modulus gaya listrik yang diberikan antara dua muatan adalah Hukum Coulomb, yang disajikan oleh ekspresi berikut:
Subtitel:
F – Gaya listrik (N - Newton)
k0 – Konstanta vakum elektrostatik (k0 = 9.0.109 N.m²/C²)
apa1,apa2 – Muatan listrik 1 dan 2 (C – Coulomb)
d – Jarak antara beban 1 dan 2 (m)
Medan listrik
HAI Medan listrik itu adalah besaran fisik vektor disebabkan oleh beban listrik. Setiap muatan listrik mempengaruhi ruang di sekitarnya karena medan listriknya. Oleh karena itu, kita dapat memahami medan listrik sebagai pengaruh yang diberikan muatan listrik terhadap lingkungan sekitarnya. Satuan medan listrik dalam Sistem Satuan Internasional adalah NewtonperCoulomb (N/C) atau Volt per meter (V/m), karena keduanya adalah satuan setara.
Lihat contoh:
Suatu posisi tertentu dalam ruang memiliki medan listrik sebesar 12.0 N/C dihasilkan oleh muatan listrik. Ketika muatan listrik sebesar 1.0C ditempatkan di posisi ini, itu akan ditindaklanjuti oleh gaya listrik modulus sama dengan 12.0 N Jika biaya ini adalah 2.0C, dia akan menderita gaya listrik sebesar 24,0 N.
Medan listrik yang dihasilkan oleh muatan listrik Q1 dapat dihitung dengan menggunakan ekspresi berikut:
Dalam ekspresi di atas, variabel d adalah jarak dari titik di mana Anda ingin mengukur kekuatan medan listrik ke posisi muatan listrik.
Potensial listrik
HAI potensial listrik itu adalah besaran fisik mendaki sepenuhnya diwakili oleh modulnya dan diukur dalam Volt (V) di Sistem sayainternasionaldi kamuikatan. Besaran ini mengukur jumlahdienergi disediakan oleh medan listrik untuk masing-masing Coulomb kargo.
Ketika sebuah partikel berada di daerah ruang yang dikenai potensial listrik 100.0V, itu akan menyimpan 100,0 J dengannya (joule) energi untuk setiap 1,0 C muatan listrik yang ditimbulkannya. Jika kargo Anda berasal dari 2.0C, dia akan memiliki energi sebesar 200,0 J, Akibatnya.
HAI potensilistrik dihasilkan oleh muatan listrik modul Q1 dapat dihitung dengan menggunakan ekspresi berikut:
energi potensial listrik
Kapan duaatau lebih muatan listrik tetap pada suatu jarak d di antara mereka mereka menyimpan bentuk energi yang disebut energi potensial listrik. Jika salah satu dari muatan ini dilepaskan, energi ini akan berubah menjadi energikinetika, sebagai contoh. Energi ini diukur dalam joule dalam Sistem Satuan Internasional.
Kita dapat menghitung energi potensial listrik antara muatan menggunakan ekspresi berikut:
Rumus Elektrostatika
Periksa di sini rumus utama yang digunakan dalam studi Elektrostatika.
→ Rumus muatan listrik
Rumus ini digunakan untuk menghitung jumlah kelebihan atau kekurangan muatan listrik dalam suatu benda. Ini juga dapat digunakan untuk menghitung jumlah elektron yang hilang atau berlebih.
→ Rumus medan listrik
Ini digunakan untuk menentukan kekuatan medan listrik yang dihasilkan oleh muatan listrik titik apa1di kejauhan d dari beban ini:
→ Rumus potensial listrik
Potensial listrik dari suatu titik distribusi muatan dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
→ Rumus gaya listrik (hukum Coulomb)
Rumus yang dapat digunakan untuk menghitung gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik apa1 bekerja pada muatan listrik apa2, dipisahkan oleh jarak d, ditentukan oleh hukum Coulomb:
→ Rumus energi potensial listrik
Kita dapat menghitung modulus energi potensial listrik antara dua muatan apa1 dan apa2, dipisahkan oleh jarak d, melalui rumus berikut:
Ringkasan
Elektrostatika adalah bidang Fisika yang mempelajari fenomena yang dihasilkan oleh muatan listrik saat diam;
Setiap muatan listrik mempengaruhi ruang di sekitarnya melalui besaran fisika vektor yang disebut medan listrik;
Medan listrik adalah ukuran gaya listrik yang diberikan pada setiap unit muatan;
Garis-garis yang tegak lurus terhadap garis-garis medan listrik menentukan besarnya potensial listrik yang dihasilkan oleh muatan-muatan listrik;
Energi potensial listrik antara dua muatan adalah besaran skalar yang diberikan dalam Joule dan mengukur jumlah energi yang terkait dengan gaya tolak-menolak dan tarik-menarik antara muatan listrik;
Modulus gaya listrik antara dua muatan listrik dapat ditentukan dari hukum Coulomb.
Latihan Elektrostatika Terpecahkan
Muatan listrik sebesar 2.0 C tetap dan dengan ukuran yang dapat diabaikan menghasilkan, pada jarak 0,5 m, medan listrik dan potensial listrik masing-masing sama dengan:
Data: k0 = 9.109 N.m²/C².
a) 72.10-3 N/C dan 3.6.103 V
b) 12.104 N/C dan 36,105 V
c) 72.103 N/C dan 54,103 V
d) 72.102 N/C dan 3.6.104 V
e) 7.2.103 N/C dan 3.6.10-3 V
Umpan balik: Huruf b
Resolusi:
Bidanglistrik dan potensilistrik mereka adalah sifat yang melekat dalam satu muatan listrik di ruang angkasa. Untuk menghitung bidanglistrik beban ini, kami menggunakan persamaan berikut:
Mengambil data yang diberikan oleh pernyataan latihan, kita harus:
Untuk menghitung potensilistrik dihasilkan oleh beban ini pada jarak yang sama (0,5 m), kami menggunakan persamaan berikut:
Mengambil data yang diinformasikan dalam pernyataan, kami memiliki resolusi sebagai berikut:
Oleh Rafael Hellerbrock
Magister Fisika
