POTENSIAL LISTRIK

Potensial Listrik
• Medan listrik di sekitar sebuah tongkat bermuatan dapat
dijelaskan bukan hanya oleh sebuah medan listrik E
(vektor) tetapi juga oleh sebuah kuantitas skalar, yaitu
potensial listrik V.
• Untuk mencari selisih potensial listrik diantara dua titik A
dan B dalam sebuah medan listrik, maka kita
menggerakkan sebuah muatan qo dari A ke B maka
diperlukan kerja WAB untuk menggerakkan muatan
tersebut
W
V V 
q
B
AB
A
W
V
q
AB
0
0
Satuan Potensial Listrik
• Karena potensial listrik adalah energi potensial elektrostatik
per satuan muatan, maka satuan SI untuk beda potensial
adalah joule per coulomb atau volt (V).
1 V = 1 J/C
• Karena diukur dalam volt maka beda potensial terkadang
disebut voltase atau tegangan.
• Jika diperhatikan dari persamaan beda potensial yang
merupakan integral dari medan listrik E terhadap perubahan
jarak dl, maka dimensi E dapat juga disebut:
1 N/C = 1 V/m
• Oleh karenanya maka Beda Potensial (V) = Medan Listrik
(E) x Jarak (L)
Satuan V = (V/m). (m)
Kerja pada Medan Listrik
• Jika muatan uji qo dilepaskan dari suatu titik
pada jarak r dari muatan q yang terletak pada
pusat, muatan uji akan dipercepat keluar
dalam arah medan listrik.
E  k.
q
r
2
q
q
V  E . jarak (r )  k .r  k
r
r
2
V V 
B
A
W
atau q (V  V )  W
q
o
B
o
q
V .q  W atau k q  W
r
o
o
A
W  q .V
o
V  E . jarak
kq
kqq
W   q E .dl  q  E .dr  q  dr 
r
r


o
r
o

r
r
o
r
2
o
Potensial dan Medan Listrik
• Misalkan A dan B didalam gambar
disamping adalah dua titik didalam
sebuah medan listrik uniform E, dan
misalkan A berada sejarak d dari B di
dalam arah medan
• Sebuah muatan uji qo digerakkan oleh
suatu pengaruh luar dan tanpa
percepatan, dari A ke B sepanjang
garis lurus yang menghubungkan A
dan B
• Gaya listrik pada muatan tersebut
adalah qoE dan mengarah ke bawah
• Untuk menggerakkan muatan dengan
cara yang telah dijelaskan maka harus
menetralkan gaya ini dengan
menaikkan sebuah gaya luar F yang
besarnya sama tetapi berarah ke atas.
B
F
qo
d
qoE
A
Kerja W yang dilakukan oleh
pengaruh yang membekali gaya
adalah
B
F
qo
WAB = F.d = qoE.d
d
qoE
A
Maka Beda Potensial listrik
VB – VA = WAB / qo = E.d
Medan Listrik Tidak Uniform
• Untuk kasus dimana medan listrik tidak uniform dan
benda uji digerakkan sepanjang sebuah jalan yang tidak
lurus
• Pengaruh luar tersebut menyebabkan benda uji
bergerak melalui pergeseran dl sepanjang jalan dari A
ke B, maka elemen kerja yang dilakukan oleh pengaruh
luar tersebut adalah F.dl
• Dan kerja total WAB yang dilakukan oleh pengaruh luar
didalam menggerakkan muatan uji dari A ke B yakni
integrasi
B
WAB 
B
 F .dl  q  E.dl
o
A
A
B
WAB
VB  VA 
   E.dl
qo
A
Jawaban
V  V1 V 2  V 3
q3
q1
q2
V k k
k
r1
r2
r3
k  8,99  10  Nm / C
9
2
2
• Suatu muatan q1 = 2.0 μC diletakkan di titik asal
koordinat dan sebuah muatan q2 = -6.0 μC
diletakkan pada (0,3) m.
a) Hitung total potensial di titik P(4,0)m
karena pengaruh kedua muatan tersebut
b) Jika sebuah muatan q3 = 3 µC dipindahkan dari
tak terhingga ke titik P, tentukan perubahan energi
potensial di titik q3
c. Hitung Usaha yang diperlukan pada soal (b)
Jawaban
Jawaban
5.00m
Contoh soal
Berapakah besarnya total potensial di pusat sebuah
segiempat kuadratis dari gambar dibawah ini.
Diketahui q1=1x10-8C, q2=-2x10-8C, q3=3x10-8 C,
q4=2x10-8C dan a= 1m.
q1
q2
P
a
q3
q4
r  12  12  2  1,4m
V  V1 V 2  V 3  V 4
q3
q1
q2
q4
V k k k k
r1
r2
r3
r4
8
8
8
8
1
x
10

2
x
10
3
x
10
2
x
10
V  9 x109
 9 x109
 9 x109
 9 x109
0.7
0.7
0. 7
0.7
V  5.137 x10 2 volt
BUATLAH RESUME MENGENAI ENERGI DAN
POTENSIAL LISTRIK
SERTA BERIKAN CONTOH SOAL DAN
PENYELESAINYA