Elektrostatika: apa itu, formula dan latihan

elektrostatika itu adalah bagian dari bidang listrik yang mempelajari muatan listrik tanpa gerakan, yaitu dalam keadaan diam.

Perisai Elektrostatik

Perisai elektrostatik membuat medan listrik menjadi nol. Hal ini terjadi karena adanya distribusi muatan listrik berlebih pada suatu penghantar. Muatan dengan tanda yang sama cenderung menjauh sampai berhenti.

Itulah yang dibuktikan Michael Faraday dengan with Kandang Faraday. Dalam percobaan ini, ahli kimia itu duduk di dalam sangkar yang dikenai aliran listrik dan meninggalkannya tanpa terjadi apa-apa padanya.

Baca juga tentang:

• Hukum Faraday
• konstanta faradayday

Gaya dan Energi Elektrostatik

Gaya elektrostatik adalah gaya interaksi elektrostatik antara dua muatan listrik melalui gaya tarik-menarik dan tolak menolak.

Dihitung dengan Hukum Coulomb, yang dinyatakan dengan rumus berikut:

Dimana,

k = konstanta elektrostatik
q1 dan q2 = muatan listrik
r = jarak antar muatan

Konstanta elektrostatik, juga dikenal sebagai konstanta Coulomb, dipengaruhi oleh lingkungan di mana muatan listrik bertemu. Dengan demikian, konstanta elektrostatik mempengaruhi nilai gaya.

Umumnya dalam ruang hampa, nilainya adalah 9,10⁹ Nm² /Dz, tetapi dapat muncul di media lain, misalnya:

• Air 1.1.10⁸ Nm² /Dz
• Benzena 2,3.10⁹ Nm² /Dz
• Minyak 3.6.10⁹ Nm² /Dz

Energi elektrostatik atau energi potensial listrik adalah energi yang dihasilkan oleh kelebihan muatan listrik dalam gesekan. Itu diukur dengan rumus berikut:

Dimana,

k = konstanta elektrostatik
Q = beban sumber
apa = bukti atau beban uji
d = jarak antar muatan

Medan listrik

Medan listrik adalah tempat di mana muatan listrik terkonsentrasi, yang intensitasnya diukur dengan menggunakan rumus:

Dimana,

DAN = medan listrik
F = gaya listrik
apa = muatan listrik

Muatan listrik

Di muatan listrik mereka adalah hasil dari daya tarik atau tolakan beban. Muatan sejenis saling tolak menolak, sedangkan muatan yang berlawanan tarik menarik.

Mereka diukur dalam coulomb dan muatan terkecil yang ditemukan di alam adalah muatan dasar (e = 1,6 .10^-19 ).

Rumus muatan listrik adalah:

Q = n.e

Dimana,

Q = muatan listrik
tidak = jumlah elektron
dan = muatan dasar

Rumus

Selain rumus elektrostatik yang disebutkan di atas, berikut ini juga digunakan:

Potensial listrik

Dimana:

V = potensial listrik
ep = energi potensial
Q = Muatan listrik

Perbedaan potensial

U = v_B -v_Itu

Dimana,

kamu = beda potensial
v_Itu = potensial listrik dalam
v_B = potensial listrik dalam b

Tahu lebih banyak:

• Tenaga listrik
• Proses Elektrifikasi
• Arus listrik
• Elektrostatika: Latihan

Elektrostatika vs Elektrodinamika

Sementara Elektrostatika mempelajari muatan listrik tanpa gerakan, Elektrodinamika mempelajari beban yang bergerak.

Elektrostatika dan Elektrodinamika, oleh karena itu, adalah bidang studi dalam fisika yang didedikasikan untuk berbagai aspek listrik.

Selain daerah tersebut, ada juga Elektromagnetisme, yang mempelajari kapasitas listrik untuk menarik dan menekan kutub.

Latihan Ujian Masuk

1. (UDESC-2013) Dua bola identik, A dan B, terbuat dari bahan konduktif, memiliki muatan +3e dan -5e, dan ditempatkan dalam kontak. Setelah kesetimbangan, bola A ditempatkan dalam kontak dengan bola identik C lainnya, yang memiliki muatan listrik +3e. Periksa alternatif yang berisi nilai muatan listrik akhir bola A.

a) +2e
b) -1e
c) +1e
d) -2e
e) 0e

Lihat jawaban

c) +1e

Lihat juga: Muatan Listrik: Latihan

2. (UFRR-2016) Sebuah bidang persegi panjang dengan luas A, dalam sistem internasional (SI), bermuatan listrik +Q, terdistribusi merata di seluruh permukaan. Berapa kerapatan muatan listrik di daerah ini?

a) Nilai variabel dalam satuan coulomb/m
b) +Q/A coulomb/m²
c) +Q coulomb/m⁴
d) -Q coulomb/m⁵
e) 10 Q coulomb/m

Lihat jawaban

b) +Q/A coulomb/m2

Lihat juga: Hukum Coulomb - Latihan

3. (UEL-2011) Karakter hidrofobik poliuretan dikaitkan dengan gaya tolak elektrostatik antara molekul bahan dan molekul air, fenomena fisik yang terjadi antara benda dengan muatan listrik tanda yang sama. Benar untuk menyatakan bahwa gaya tolak-menolak elektrostatik

a) memiliki arah yang berlawanan dengan gaya tarik elektrostatik antara benda-benda yang netral secara listrik
b) lebih besar antara dua benda dengan muatan listrik yang sama +Q daripada antara dua benda dengan muatan listrik yang sama -Q
c) akan menjadi dua kali lebih besar jika jarak antara benda yang dibebani dikurangi setengahnya
d) bertambah dengan kuadrat jarak antara benda bermuatan listrik
e) berbanding lurus dengan jumlah muatan untuk benda bermuatan listrik

Lihat jawaban

e) berbanding lurus dengan jumlah muatan untuk benda bermuatan listrik.

Lihat juga: tenaga listrik