Electric field explanation from my professor, Schemes and Mind Maps of Electrical Engineering

Download Electric field explanation from my professor and more Schemes and Mind Maps Electrical Engineering in PDF only on Docsity!

Kuat Arus,Rapat Arus

dan Penghantar

• Kuat Arus : laju pergerakan muatan listrik per

satuan waktu yang melalui titik atau

permukaan tertentu

• I = arus konstan dan i = arus berubah waktu
• Satuan : ampere (1 A = 1 C/s)
• Hubungan arus dengan tegangan dan

hambatan, Hukum ohm ( I = V/R)

• Rapat arus J ( A/m^2 )

Kecepatan hanyut berbanding lurus

dengan kuat medan listrik

• Rapat Arus Konveksi J

partikel bermuatan menyebabkan kerapatan muatan ρ dalam volume V, bila melewati permukaan S, terjadi arus konveksi

• Rapat Arus Konduksi J

Arus konduksi terjadi krn adanya medan listrik dalam suatu penghantar,dgnluas penampang yang tetap

• Kuat Arus I

Arus total I yang menembus permukaan S :

J tak perlu serbasama sepanjang permukaan S dan S

tidak harus bidang datar

dengan menganggap arus terdistribusi secara merata

pada luas A, arus total nya :

karena hukum ohm,V = I .R, maka hambatan :

perhatikan: 1 S-1^ = 1 Ω

Untuk arus yang distribusi tidak sama, hambatan :

atau ; bila E pada

dua ujung penghantar

• Kontinuitas Arus

Arus I yang melalui permukaan S dimana kerapatan arus I diketahui, bila permukaan arus tertutup dan ada arus netto yang keluar permukaan ‡ penurunan muatan positif :

dimana vektor normal pada dS mengarah keluar, bila di bagi dengan ∆v :

dengan ∆v ‡ 0, ruas kiri mendekati ∇.J (divergensi rapat arus), ruas kanan mendekati -∂ρ/∂t : Persamaan kontinuitas ‡

• Syarat Batas pada perbatasan Penghantar-

Elektrik

Dalam keadaan statissemua muatan netto berada di permukaan luar penghantar, shg E dan D = 0 didalam penghantar. Krn medan listrikbersifat konservatif, integral

garis utk E = 0 di setiap linatasan tertutup.

Untuk menemukan syarat bagi komponen normal,suatu permukaan tertutup berbentuk silider tegak kecil ditempatkan pada perbatasan. Hukum gauss diterapkan pada permukaan tertutup :

Integral yang ke-3 bernilai 0,krn Dt = 0 dikedua sisi perbatasan. Integral ke-2 = 0,krn permukaan bawah silinder berada didalam penghantar dimana E dan D tidak ada.

yang hanya dpt dipenuhi bila :