5. Dielectrics and Capacitations

8/18/2019 5. Dielectrics and Capacitations

1/18

Chapter 5

Dielectrics and Capacitanceamien rahardjo


2/18

Bentuk Kapasitor


3/18

Definisi Dielektrik• Adalah sebuah ruang di antara dua pelat yang

memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan

• Pada bahan ini tidak ada muatan bebas, namun adadipol yg tersusun acak

• Jika ditempatkan dekat medan listrik E o, maka dipoltersebut akan terpolarisasi

• Jika terpolarisasi, maka akan terbentuk muataninduksi σi, dan akan ada medan Eind• Muatan yang ada di dalamnya disebut bound charge, atau muatan yang tergantung faktor medaneksternal


4/18

Proses Kapasitansi


5/18

Persamaan Polarisasi

• Jika dituliskan secara matematis

• Momen dipol tiap satuan:

p = Qd

setelah terpolarisasi, maka dipol per satuan Vadalah :


6/18

• Sekarang jika dilihat muatan-muatan di dalamdielektrik yang melewati sebuah permukaan

• Jika ada suatu muatan positif yang melewati

maka akan mengarah ke atas tegak lurusterhadap , begitu juga sebaliknya, muatannegatif akan mengarah ke bawah


7/18


8/18

Jika melihat pada gambar tadi, maka jumlah muatan yang bergerak tiap satuan volume dapat dituliskan

dapat juga dituliskan

Kita anggap persamaan di atas adalah suatu persamaandalam permukaan tertutup dan mengarah keluar, maka jumlah penambahan muatan di dalam permukaan tertutupdapat dituliskan


9/18


10/18

dengan menggabungkan tiga persamaansebelumnya, didapat

dan didapat juga


11/18

Kemudian kita akan mencari hubungan adanata medanlistrik (E) dan polarisasi (P), hal ini diperlukan untuk menganalisis medan dan polarisasi di tiap medium yang

berbeda

Hubungan keduanya dituliskan dengan

dimana χ e merupakan kerentanan elektrik suatu material,dan berdasar persamaan yang sebelumnya, didapat

terakhir


12/18

12

Kapasitansi

Dua konduktor M1 dan M2 yangmemiliki muatan yang sama namn berlawanan, berada d tengah-tengahsebuah bahan dielektrik. Rasio muatan

pada salah satu konduktor terhadap beda potensial adalah kapasitansi (C)

the capacitance is independent of the

potential and the total charge, for their

ratio constant

C = measured in farads (F) - one coulomb per volt

C Q

V0

C

SEdot d

neg

pos

LEdot d


13/18

13

V0upper

lower

LEdot d

d

0

zS

d S

d

Q S S

C Q

V0

S

d

Kapasitansi

Kapasitansi untuk setiap

meter persegi luaspermukaan pelat adalahε/d


14/18

14

KapasitansiCoaxial Cable


15/18

15

Kapasitansi

Two concentric spheres

VabQ

4

1

a

1

bC

Q

Vab

4

1

a

1

b

6


16/18

16

KapasitansiParallel-plate capacitor – two dielectrics

C 1

1

C 1

1

C 2


17/18

17

Capacitance of A Two-Wire Line

VL

2ln

R 0

R

V

L

2 ln

R 10

R 1ln

R 20

R 2

L

2 ln

R 10 R2

R 20 R2

CL L

V

2 L

ln h

h2

b2

b


18/18

Terima Kasih…

5. Dielectrics and Capacitations

Documents

Transcript of 5. Dielectrics and Capacitations