1. Struktur atom
1.1. Neutron, bermuatan netral dan terletak pada inti atom, tidak berpindah.
1.2. Proton, bermuatan positif dan terletak pada inti atom, tidak berpindah
1.3. Elektron, bermuatan negatif dan terletak pada kulit atom, dapat berpindah dengan menerima atau melepas energi.
2. Medan Listrik, Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik
2.1. Medan listrik
2.1.1. Daerah di sekitar benda bermuatan yang masih dipengaruhi gaya Coulumb
2.1.2. Pada suatu titik
2.1.2.1. E = k.Q / r.r
2.1.3. Pada muatan uji
2.1.3.1. E = F / Q
2.1.4. Resultan kuat medan listrik jika terdapat lebih dari satu muatan sumber
2.1.4.1. Etot = E1 ± E2 ± E3 ± … En
2.1.5. E = kuat medan listrik (N/C) Q = besar muatan listrik (C) q = besar muatan uji (C) r = jarak titik terhadap muatan sumber (m)
2.2. Energi potensial listrik (Ep)
2.2.1. Energi yang dimiliki suatu benda bermuatan bila didekatkan suatu muatan uji.
2.2.2. Ep = k.Q.q / r
2.2.3. Q = besar muatan listrik (C) q = besar muatan uji (C) r = jarak antar muatan (m)
2.3. Usaha listrik (W)
2.3.1. Usaha yang digunakan untuk memindahkan muatan uji yang berada dalam suatu medan listrik.
2.3.2. W = ΔEp = k.Q.q. [1 / r2 - 1 / r1 ] = q.(V2-V1)
2.3.3. r2 = jarak tujuan ke sumber muatan (m) r1 = jarak asal ke sumber muatan (m) V2 = potensial tujuan (V) V1 = potensial asal (V)
2.4. Potensial/beda potensial listrik (V)
2.4.1. Usaha listrik tiap satuan muatan yang terjadi ketika muatan uji dipindahkan ke suatu titik.
2.4.2. Pada suatu titik
2.4.2.1. V = k.Q / r
2.4.3. Pada muatan uji
2.4.3.1. V = W / q
2.4.4. Q = besar muatan listrik (C) q = besar muatan uji (C) r = jarak antar muatan (m)
2.4.5. Resultan potensial listrik jika terdapat lebih dari satu muatan sumber
2.4.5.1. Vtot = V1 ± V2 ± V3 ± … Vn
3. Hukum Gauss
3.1. Garis-garis gaya listrik adalah visualisasi vektor medan listrik yang tidak pernah berpotongan dan kerapatannya menyatakan kekuatan medan.
3.2. Garis-garis gaya listrik
3.2.1. Positif
3.2.1.1. Medan listrik mengarah menjauhi benda
3.2.1.1.1. Interaksi tarik-menarik
3.2.2. Negatif
3.2.2.1. Medan listrik mengarah mendekati benda
3.2.2.1.1. Interaksi tolak-menolak
3.3. menjelaskan tentang jumlah garis-garis gaya listrik (fluks listrik) yang menembus suatu permukaan tertutup.
3.3.1. Φ = E.A.cosθ
3.3.2. Φ = Σq / εo
3.3.3. Φ = fluks listrik (Weber) A = luas permukaan tertutup (m2)
4. Kekekalan Energi Mekanik pada Listrik Statis
4.1. Energi potensial listrik (Ep)
4.1.1. Energi yang dimiliki suatu benda bermuatan bila didekatkan suatu muatan uji.
4.1.2. Ep = k.Q.q / r
4.1.3. Q = besar muatan listrik (C) q = besar muatan uji (C) r = jarak antar muatan (m)
4.2. Energi kinetik listrik (Ek)
4.2.1. Energi yang dimiliki suatu benda bermuatan karena ada pergerakan dan massa.
4.2.2. Ek = (1/2) . m .v2
4.2.3. m = massa muatan (kg) v = kecepatan muatan (m/s)
4.3. Kekekalan energi mekanik
4.3.1. EM1 = EM2 Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
5. Aplikasi Kapasitor
5.1. Blitz pada kamera menggunakan kapasitor.
5.2. Alat untuk memilih frekuensi radio.
5.3. Memisahkan arus bolak-balik (AC) dengan arus searah (DC) dengan menghambat arus AC dan menahan arus DC.
5.4. Filter pada rangkaian catu daya.
5.5. Menghilangkan loncatan api dalam rangkaian saklar.
5.6. Menghilangkan bunga api pada sistem pengapian mobil.
5.7. Menghemat daya listrik dalam rangkaian tube lamp.
5.8. Catu daya cadangan ketika sumber energi yang menyuplai alat listrik terputus.
6. Listrik yang tidak mengalir dan berupa muatan listrik pada suatu benda.
7. Muatan Listrik
7.1. Jika proton = elektron, benda netral.
7.2. Jika proton > elektron, benda positif
7.3. Jika elektron > proton, benda negatif.
7.4. ditentukan dengan elektroskop
7.5. Sifat-sifat
7.5.1. Muatan listrik sejenis akan tolak-menolak
7.5.2. Muatan listrik berbeda akan tarik-menarik.
8. Hukum Coulomb
8.1. Interaksi benda bermuatan listrik
8.1.1. Konduksi, proses perpindahan elektron benda ke benda lain dengan sentuhan. Elektron berpindah ke benda yang kekurangan elektron.
8.1.2. Induksi, proses pemisahan muatan listrik benda dengan benda lain tanpa sentuhan. Elektron mendekat ke benda yang kekurangan elekton.
8.2. Di udara
8.2.1. F = k.q1.q2 / r.r
8.3. Di selain udara
8.3.1. F = k.q1.q2 / εo.r.r
8.4. Resultan gaya Coulumb jika terdapat lebih dari dua benda bermuatan
8.4.1. Muatan segaris
8.4.1.1. Ftot = F1 + F2 + F3 + … Fn
8.4.2. Muatan membentuk sudut siku-siku pada benda 1
8.4.2.1. Ftot = √F12.F12+F13.F13
8.4.3. Muatan tidak membentuk sudut siku-siku pada benda 1
8.4.3.1. Ftot = √F12.F12+F13.F13+2.F12.F13.cosθ
8.5. k = tetapan Coulumb (9 x 109 Nm2/C2) εo = permitivitas medium (C2/Nm2) = 8,85 x 10-12 C2/Nm2 (vakum/udara) F = gaya Coulumb (N) q = besar muatan listrik (C) r = jarak antar muatan (m)
9. Kapasitor
9.1. Alat penyimpan muatan dan energi listrik, yang terbuat dari dua keping konduktor dengan muatan sama besar, namun berlawanan.
9.2. Muatannya dapat dihitung dengan q = C.V
9.3. kapasitas muatan yang didapat disimpan kapasitor, dapat dihitung
9.3.1. Dielektrik vakum/udara
9.3.1.1. C =q / V C = εo.A / d
9.3.1.2. C = kapasitansi (C/V atau farad) εo = permitivitas medium (C2/Nm2) = 8,85 x 10-12 C2/Nm2 (vakum/udara) A = luas permukaan keping (m2) d = jarak antar keping (m)
9.3.2. Dielektrik selain udara
9.3.2.1. C =q / V C = εr.εo.A / d
9.3.2.2. εr = permitivitas relatif medium (C2/Nm2)
9.4. Pengaruh dielektrik terhadap muatan listrik dan potensial listrik pada kapasitor
9.4.1. Baterai tidak/pernah dihubungkan
9.4.1.1. Muatan qD = qO
9.4.1.1.1. Potensial VD =Vo / εr
9.4.1.1.2. VD < VO
9.4.2. Baterai tetap dihubungkan
9.4.2.1. Muatan qD > qO
9.4.2.1.1. Potensial QD = εr.Qo
9.4.2.1.2. VD = VO
9.5. Rangkaiannya dapat disusun menjadi 2 susunan
9.5.1. Rangkaian seri
9.5.1.1. Rangkaian kapasitor yang disusun sejajar
9.5.1.1.1. Potensial total rangkaian adalah penjumlahan dari potensial seluruh kapasitor. V = V1 + V2 + V3 + …
9.5.1.1.2. Muatan listrik yang mengalir melalui tiap kapasitor adalah sama. q = q1 = q2 = q3 = …
9.5.1.1.3. Kebalikan kapasitas kapasitor pengganti seri sama dengan jumlah kebalikan nilai kapasitas seluruh kapasitor. 1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …
9.5.2. Rangkaian paralel
9.5.2.1. Rangkaian kapasitor yang disusun bertingkat
9.5.2.1.1. Potensial di seluruh kapasitor adalah sama V = V1 = V2 = V3 = …
9.5.2.1.2. Muatan listrik total kapasitor adalah penjumlahan dari muatan listrik yang mengalir ke masing-masing kapasitor. q = q1 + q2 + q3 …
9.5.2.1.3. Kapasitas kapasitor pengganti paralel sama dengan penjumlahan dari kapasitas seluruh kapasitor. Cp = C1 + C2 + C3 + …