Gaya Coulomb dan kuat medan listrik merupakan besaran vektor, sedangkan energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar. Berikut ini Anda akan pelajari energi potensial dan potensial listrik.
Energi Potensial Listrik
Daftar Isi Artikel
Konsep mengenai energi potensial listrik serupa dengan penjelasan mengenai energi potensial akibat adanya medan gravitasi. Energi potensila listrik akan timbul apabila muatan uji q’ didekatkan pada sebuah muatan q.
Besarnya energi potensial yang timbul pada muatan q’ sebanding dengan usaha yang diperlukan untuk melawan gaya Fc . Secara matematis dapat dituliskan perubahan energi potensial dari keadaan 1 ke keadaan 2 sebagai berikut.
Tanda minus pada persamaan di atas berarti beda energi potensial sebanding dengan usaha untuk melawan gaya Coulomb Fc . Jadi, dibutuhkan gaya sebesar F untuk melawan gaya Coulomb Fc . Gaya tersebut didefinisikan sebagai berikut.
Perubahan energi potensialnya adalah
Usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan uji q’ sama dengan perubahan energi potensial muatan tersebut yaitu selisih antara energi potensial akhir (2) dan enrgi potensial awal (1).
- Potensial Listrik
- Potensial Listrik oleh Sebuah Muatan Titik
Dari persamaan di atas, Anda akan mendapat sebuah besaran lain di sekitar sebuah muatan listrik. Besaran ini disebut potensial listrik. Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan sehingga beda potensial listrik antara dua titik 1 dan 2 adalah
Dalam sistem internasional satuan dari potensial listrik adalah joule per coulomb (JC-1) yang diberi nama volt. Untuk menentukan besarnya potensial listrik yang ditimbulkan oleh muatan q di titik (1) dan titik (2) adalah
Dengan V2 menyatakan potensial mutlak di titik (1) danV2 menyatakan potensial mutlak di titik (2). Secara umum potensial sebuah titik berjarak r dari muatan q adalah
Pada persamaan di atas tanda q harus diikutsertakan. Apabila q positif akan menimbulkan V positif, sedangkan untuk q negatif akan menimbulkan V negatif. Potensial listrik di suatu titik pada medan listrik adalah besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik dari tidak berhingga ke titik tersebut.
Persamaan dapat ditulis kembali sebagai berikut.
- Potensial Listrik oleh Beberapa Muatan Titik
Potensial listrik adalah besaran skalar (tidak memiliki arah) sehingga potensial listrik total di suatu titik akibat beberapa muatan lainnya merupakan penjumlahan aljabar biasa dari potensial listrik masing-masing muatan tersebut. Secara matematis persamaannya dapat ditulis sebagai berikut.
- Potensial Listrik pada Bola Konduktor Berongga Anda telah mempelajari kuat medan listrik pada bola konduktor berongga, di mana kuat medan listrik E dalam bola sama dengan nol. Saat ini, Anda akan menganalisis proses pemindahan sebuah muatan q dari dalam bola (titik A) ke permukaan bola (titik B). Dalam proses tersebut,
Perlu diketahi bahwa persamaan ini berlaku untuk F = konstan. Oleh karena kuat medan listrik dalam bola sama dengan nol (E = 0). Sepanjang perpindahan dari A ke B,
sesuai definisi beda potensial:
Hal ini berarti, potensial dalam bola konstan atau potensial dalam bola berongga atau potensial dalam bola berongga sama dengan potensial di permukaannya. Potensial listrik dalam bola konduktor berongga sama dengan potensial di permukaan bola tersebut.
Oleh karena potensial di seluruh ruang dalam konduktor bola berongga adalah sama, dapat dikatakan bahwa bidang dalam bola adalah bidang ekipotensial. Bidang ekipotensial adalah bidang tempat setiap titik pada bidang tersebut memiliki potensial listrik sama.
- Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam Medan Listrik
- Pertikel Dipengaruhi oleh Petensial Listrik
Gerak partikel bermuatan (seperti proton dan elektron) dalam medan listrik dapat juga diselesaikan dengan menggunakan Hukum energi mekanik. Apabila gesekan gesekan diabaikan (misal ruang hampa) dan tidak ada gaya lain yang bekerja pada partikel bermuatan kecuali gaya Coulomb. Maka menurut hukum kekekalan energi mekanik
- Pertikel Potensial di Antara Dua Pelat Sejajar Bagaimana menentukan beda potensial V di antara dua pelat sejajar?
Gambar di atas menunjukkan dua pelat konduktor sejajar yang luas setiap pelatnya A dan terpisah sejauh d dengan kuat medan listrik di antara pelat E. Beda potensial V antara kedua pelat sejajar tersebut dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan usaha. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah muatan q dari pelat bermuatan negatif ke pelat bermuatan positif adalah
demikianlah artikel dari dosenmipa.com mengenai √ Energi Potensial Listrik : Rumus, Contoh dan Penjelasannya, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.