Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik | Rangkuman Materi Fisika Kelas 12 | Bab 1 | SMA | Kurikulum Merdeka | Wislah Indonesia |
Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik
Energi potensial listrik antara dua muatan dapat dianalogikan dengan gaya gravitasi. Ketika dua muatan sejenis ditempatkan pada jarak tertentu, terjadi gaya tolak-menolak atau gaya Coulomb yang dapat dihitung menggunakan persamaan F = k * (q^2 / r^2). Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu posisi ke posisi lain dalam medan gaya listrik juga dapat dinyatakan sebagai beda energi potensial antara kedua posisi tersebut.
Persamaan energi potensial listrik (E_p) dapat dinyatakan sebagai E_p = k * (q^2 / r), di mana E_p adalah energi potensial listrik dalam satuan joule. Persamaan ini berlaku baik untuk dua muatan sejenis maupun berlawanan jenis. Dalam kasus muatan berlawanan jenis, muatan akan saling tarik-menarik, dan usaha luar diperlukan untuk memisahkan kedua muatan pada jarak tertentu.
Potensial listrik (V) adalah besaran fisis penting yang didefinisikan sebagai usaha untuk memindahkan muatan dari titik tak hingga ke titik berjarak tertentu dari sebuah muatan, diukur dalam satuan volt. Misalnya, potensial listrik satu volt setara dengan satu coulomb muatan dalam beda potensial listrik satu volt.
Energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar, dan jumlah total akibat beberapa muatan dapat dihitung secara aljabar biasa. Potensial listrik sering juga disebut sebagai “tegangan” dan diukur dalam volt. Sebagai contoh, sebuah baterai dengan tegangan 9 V berarti menghasilkan energi sebesar 9 joule setiap 1 coulomb muatan mengalir melewati baterai.
Pada pelat paralel, yang merupakan konduktor sejajar, jika terdapat beda potensial listrik antara pelat, akan tercipta medan listrik. Dalam kasus ini, usaha yang bekerja pada muatan yang berada di dalam pelat paralel dapat dihitung menggunakan persamaan yang berlaku untuk medan listrik pada pelat paralel dengan beda potensial listrik antar pelat (∆V) dan jarak antar pelat (d). Persamaan ini banyak diaplikasikan dalam berbagai produk teknologi yang menggunakan prinsip pelat paralel atau kapasitor keping sejajar.
