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)

V_A = kq /R

Potensial listrik untuk r =R (di dalam bola)

V_B =kq/R

Potensial listrik untuk r > R (di luar bola)

V_C = 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/ ε_rAε₀) d = V₀/ε₀

dengan

jarak antara kedua keping (m),

V₀= potensial listrik pada medium ruang hampa (V),

ε_r= konstanta dielektrik,

V = potensial listrik pada medium bukan udara (V),

A = luas pada masing-masing keping (m²), dan

ε₀= permitivitas listrik dalam ruang hampa.