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

Authors

  • Yuant Tiandho Universitas Bangka Belitung
  • Okky Maryana Institut Teknologi Sumatera
  • Fitri Afriani Universitas Bangka Belitung
  • Asep Saefullah Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Indra Pardede Kanazawa University

DOI:

https://doi.org/10.23887/jstundiksha.v9i2.22851

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.

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.

Downloads

Published

2020-09-28

Issue

Vol. 9 No. 2 (2020)

Section

Articles

License

Authors who publish with the Jurnal Sains dan Teknologi (JST)   agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY-SA 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal. 
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work. (See The Effect of Open Access)