Energi Potensial Listrik
Energi potensial listrik adalah usaha untuk memindahkan muatan uji ke suatu tempat di sekitar muatan sumber.
EP = W =Fr = k (q1q2/r2) r
EP = q1q2/r
dengan
q1 = muatan uji (C),
q2 = muatan sumber (C), dan
EP = energi potensial listrik (J).
Potensial Listrik
Potensial listrik adalah besar energi potensial tiap satuan muatan. Potensial listrik merupakan besaran skalar dan secara matematis dinyatakan sebagai berikut.
V = EP/q2 = k (q1/r)
dengan
EP = energi potensial listrik (J),
q1 = muatan sumber (C),
q2 = muatan uji (C), dan
V =potensial listrik (J/C atau V).
Hubungan Usaha dan Potensial Listrik
Usaha untuk memindahkan sebuah muatan merupakan perubahan energi potensial.
dengan
W = usaha listrik (J),
q = muatan listrik (C), dan
∆V = V2 – V1 = beda potensial (V).
Potensial Listrik pada Bola Konduktor
Semua titik yang berbeda dalam bola konduktor akan mempunyai potensial yang sama besar dengan potensial di permukaan bola. Bidang itu disebut bidang ekuipotensial.
- Potensial listrik untuk r < R (di dalam bola)
VA = kq /R
- Potensial listrik untuk r =R (di dalam bola)
VB =kq/R
- Potensial listrik untuk r > R (di luar bola)
VC = kq/r
Grafik potensial listrik terhadap jarak pada bola konduktor adalah sebagai berikut.
Potensial Listrik pada Keping Sejajar
Apabila jarak antara dua keping sejajar d dan luas masing-masing keping A, besar potensial antara kedua keping sebagai berikut.
- Medium hampa udara antara kedua keeping V0 = E0d = (q/Aε0 ) d
- Medium bukan udara antara kedua kepingV = Ed = (q/ εrAε0 ) d = V0/ε0
dengan
jarak antara kedua keping (m),
V0 = potensial listrik pada medium ruang hampa (V),
εr = konstanta dielektrik,
V = potensial listrik pada medium bukan udara (V),
A = luas pada masing-masing keping (m2), dan
ε0 = permitivitas listrik dalam ruang hampa.