1600C302 Fisika Listrik dan Magnet
Fisika Listrik dan magnet merupakan salah satu mata kuliah dasar di Program Studi Teknik Mesin. Mata kuliah ini mengajarkan konsep dasar kelistrikan dan kemagnetan serta aplikasinya. Secara umum mata kuliah Fisika Listrik dan magnet menjadi dasar yang diperlukan bagi mata kuliah-mata kuliah di semester selanjutnya. Matematika yang digunakan dalam memecahkan persoalan-persoalan adalah matematika dasar aljabar dan kalkulus. Kalaupun kalkulus muncul, tarafnya masih sederhana, terbatas pada perhitungan vektor, diferensial dan integral sederhana. Konsep muatan listrik diajarkan lebih dahulu karena merupakan bagian awal yang penting mendasari fenomena timbulnya sifat kelistrikan dan kemagnetan. Terbentuknya peristiwa medan listrik, gaya muatan tarik listrik (gaya Coulumb), potensial listrik dan energi listrik dijelaskan melalui konsep muatan listrik. Aplikasi gaya tarik antar muatan yang tidak sejenis di bahas pada beberapa aplikasi peralatan. Materi pokok kelistrikan adalah sifat listik pada bahan ditinjau dari sifat resistansi (resistor), kapasitansi (resistor), dan induktansi (induktor). Ketiga piranti dasar ini menjadi komponen utama kelistrikan dan juga kemagnetan. Pembahasan awal adalah pembahasan ketiga piranti R, L, C pada sumber listrik searah. Pembahasan tahap berikutnya adalah fenomena kemagnetan, yang merupakan efek listrik dinamis. Pembangkitan tegangan induksi pada kumparan dibahas secara detail dan juga pembahasan ketiga piranti R, L, C pada sumber listrik bolak-balik. Setelah penyampaian konsep kemagnetan, diberikan contoh soal untuk penguatan konsep dan diakhiri dengan latihan soal yang kerap kali diberikan dalam bentuk tugas baik secara individu maupun kelompok.
Capaian Pembelajaran
Capaian pembelajaran dari pembelajaran Fisika Listrik dan Magnet ini adalah : -Mahasiswa mampu menjelaskan konsep-konsep Fisika yang diajarkan untuk berbagai kasus gejala muatan listrik dan aplikasinya pada fenomena alam dan peralatan listrik di industri, -Mahasiswa mampu menerapkan perhitungan matematika sederhana dalam memecahkan persoalan-persoalan medan listrik, gaya listrik, potensial listrik, energi listrik. -Mahasiswa dapat memecahkan persoalan-persoalan rangkaian listrik searah pada resistor -Mahasiswa dapat memecahkan persoalan-persoalan rangkaian listrik searah pada pada kapasitor -Mahasiswa dapat memahami konsep listrik dinamis dan kaitannya dengan fenomena kemagnetan -Mahasiswa dapat memecahkan perhitungan induksi magnet akibat kawat berarus listrik -Mahasiswa dapat memahami konsep terbentuknya gaya listrik induksi yang ditimbulkan oleh perubahan fluks magnet -Mahasiswa dapat memahami terbentuknya arus induksi pada rangkaian listrik yang diakibatkan oleh perubahan fluks magnet dan juga arah arus induksinya. -Mahasiswa dapat memecahkan perhitungan persoalan resistor, kapasitor, dan induktor pada beban sumber listrik bolak-balik, meliputi impedansi, faktor daya, daya nyata, dan resonansi rangkaian. -Mahasiswa dapat menerapkan aplikasi resistor, kapasitor, dan induktor pada sumber tegangan bolak-balik.
Pengetahuan Awal
Untuk dapat mengikuti matakuliah Fisika Listrik dan Magnet dengan baik, mahasiswa diharapkan menguasai dan telah mengerti tentang perhitungan-perhitungan matematika dasar seperti sistem persamaan aljabar, kalkulus diferesial dan integral. Juga proyeksi trigonometri (sinus, cosinus) dan dasar-dasar penguraian vektor. Pemahaman konsep kelistrikan dan kemagnetan tidak lepas dari pemahamn konsep mekanika, jadi mahasiswa harus memahami terlebih dulu kinematika dan mekanika klasik Newton yang diajarkan pada Fisika Mekanika dan Panas.
Referensi Umum
- Diktat Fisika 2, Lab. Fsika, Universitas Surabaya(5906)
- Giancoli., "Physics", 6nd edition, Pearson Education, Inc.(5904)
- Sears and Zemansky's, "University Physics, 13rd edition, Addison-Wesley(5905)