MODIFIKASI DISTRIBUSI MUATAN BERDASARKAN DISTRIBUSI FERMI-DIRAC DAN APLIKASINYA PADA HUKUM GAUSS

Yuant Tiandho, Okky Maryana, Fitri Afriani, Asep Saefullah, Indra Pardede

Abstract


Hukum Gauss merupakan salah satu hukum fundamental fisika, khususnya dalam kajian listrik. Salah satu variabel penting untuk dapat menggunakan hukum Gauss adalah kemampuan menentukan muatan yang terlingkupi permukaan Gauss. Umumnya, definisi distribusi muatan suatu objek didefinisikan oleh fungsi sepenggal (piecewise continuous function). Pada makalah ini diajukan suatu model distribusi muatan yang berlaku untuk di seluruh lokasi. Model tersebut disusun berdasarkan analogi dengan fungsi distribusi Fermi-Dirac. Model yang diajukan mengandung fungsi eksponensial yang terkait dengan radius benda dan dilengkapi dengan suatu parameter untuk menghindari munculnya lekukan kurva yang bersifat tidak fisis. Distribusi muatan tersebut dapat digunakan untuk simulasi menghitung muatan yang terlingkupi oleh permukaan Gauss dan menentukan medan listriknya. Beberapa kasus yang ditinjau adalah objek bola padat serta bola konsentris. Jika dibandingkan dengan distribusi muatan konvensional, distribusi muatan termodifikasi lebih sederhana dan dapat mereduksi algoritma proses komputasi. Oleh karena itu hal ini dapat dimanfaatkan dalam pembuatan media pembelajaran berbasis komputer yang ringkas dan sederhana.


Full Text:

PDF

References


Cajori, F. 1962. A History of Physics. New York: Dover Publication.

Ciufolini, I., Paolozzi, A., Koenig, R., Pavlis, E. C., Ries, J., & Matzner, R. 2013. Fundamental physics and general relativity with the LARES and LAGEOS satellites. Nuclear Physics B, 243, 180-193.

Fodor, Z., Hoelbing, C., Katz, S. D., Lellouch, L., Portelli, A., Szabo, K.K., & Toth, B. C. 2016. Quantum electrodynamics in finite volume and nonrelativistic effective field theories. Physics Letters B, 755, 245-248.

Griffith, D. J. 1999. Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). New Jersey: Prentice Hall.

Gupta, M. S. 2002. A fable from vector valley. IEEE Microwave Magazine, December, 18-22.

Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. 2011. Fundamentals of Physics (9 ed.). USA: John Wiley & Sons, Inc.

Hatfield, B. 2018. Quantum Field Theory of Point Particles and Strings. Boca Raton: CRC Press.

Naa, C. F. & Suroso, A. 2013. Pembelajaran fisika berbasis Wolfram Mathematica 8.0. Prosiding Seminar Kontribusi Fisika 2013, 54-60.

Sarabi, B., Ramayanaka, A. N., Burin, A. L., Wellstood, F. C., & Osborn, K. D. 2016. Projected dipole moments of individual two-level defects extracted using circuit quantum electrodynamics. Physical Review Letters, 167002.

Sarkar, T., Mailloux, R., Oliner, A. A., Palma, M. S., & Sengupta, D. L. 2006. History of Wireless. New York: John Wiley & Sons.

Selvan, K. T. 2007. Engineering education: presentation of Maxwell's equations in historical prespective and the likely desirable outcomes. IEEE Antennas and Propagation Magazine , 49(5), 155-160.

Seroglou, F., Koumaras, P., & Tselfes, V. 1998. History of science and instructional design: the case of electromagnetism. Science & Education, 7, 261-280.

Taufik, M. 2008. Pembuatan media pembelajaran berbasis compact disc untuk menampilkan simulasi dan virtual labs besaran-besaran fisika. Jurnal Pijar MIPA, III(1), 23-29.

Tiandho, Y. 2016. Modifikasi distribusi massa pada objek simetri bola. Jurnal Pendidikan Fisika, 4(2), 76-85.

Tiandho, Y. 2018. Analisis kuantitatif pori berdasarkan pengolahan citra menggunakan Wolfram Mathematica. Kumpulan Jurnal Ilmu Komputer, 4, 15-23.

Troy, W. C. 2012. Low temperature properties of the Fermi-Dirac, Boltzmann and Bose-Einstein equations. Physics Letters A, 376, 2887-2893.

Wahyudin, Sutikno, & Isam, A. 2010. Keefektifan pembelajaran berbantuan multimedia menggunakan metode inkuiri terbimbing untuk meningkatkan minat dan pemahaman siswa. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 6, 58-62.

Young, H. D. & Freedman, R. A. 2012. Sears and Zemansky's University Physics: with Modern Physics. San Fransisco: Addison-Wesley.




DOI: http://dx.doi.org/10.23887/jst-undiksha.v9i2.22851

Article Metrics

Abstract view : 122 times
PDF file view : 56 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 JST (Jurnal Sains dan Teknologi)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.


Jurnal Sains dan Teknologi (JST) is published by:

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT (LPPM)

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

Jl. Udayana, Kampus Tengah, Singaraja-Bali
Kode Pos 81116
Telp. 0362-22928
Homepage: https://lppm.undiksha.ac.id
Email: wayanwidiana85@undiksha.ac.id


 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License