Potensial Listrik

Potensial Listrik Medan listrik dekat tongkat bermuatan dapat dijelaskan dengan : Vektor  medan listrik E Skalar  potensial listrik V Selisih potensial titik A dan B : mengukur kerja yang dilakukan untuk memindahkan muatan uji q0 dari A ke B dengan kecepatan konstan W +  VA < VB W -  VA > VB W nol  VA = VB

Titik A di jauh tak terhingga  VA =nol W tidak tergantung pada jalan yang ditempuh  skalar, titik awal dan titik akhir Permukaan ekipotensial  tempat kedudukan titik-titik yang semuanya mempunyai potensial listrik yang sama

Equipotential surface

Potensial dan Medan Listrik Ada gaya F yang mengimbangi gaya medan listrik sehingga kecepatan muatan konstan Kerja yang dilakukan oleh gaya F

Medan listrik tidak uniform Medan listrik mengerahkan gaya q0 E, gaya F mengimbanginya  Titik A berada di jauh tak terhingga

contoh Sebuah muatan uji q0 digerakkan tanpa percepatan dari A ke B melalui jalan yang diperlihatkan. Hitunglah perbedaan potensial diantara A dan B B ke C permukaan ekipotensial  kerja = nol

Potensial oleh muatan titik

Potensial oleh sekelompok muatan titik Menghitung potensial Vn yang disebabkan oleh setiap muatan lalu menjumlahkannya Muatan kontinyu :

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)

Soal Medan Listrik menunjuk pada arah x positif dan mempunyai besar konstan 10 N/C = 10V/m. Tentukan potensial sebagai fungsi x, anggap bahwa V=0 pada x=0. Jawab: Vektor medan listrik E=(10 N/C)i=(10 V/m)i, dan untuk perubahan panjang dl:

Dengan integrasi dari titik x1 ke x2 maka didapatkan beda potensial V(x2) – V(x1): Karena V=0 di x=0, maka V(x1)=0 untuk x1=0. Jadi potensial nol pada x = 0 dan berkurang 10 V/m dalam arah x.

Soal Dua muatan titik positif sama besarnya + 5 nC pada sumbu-x. Satu di pusat dan yang lain pada x = 8 cm seperti ditunjukkan pada gambar. Tentukan potensial di a. Titik P1 pada sumbu x di x=4 cm b. Titik P2 pada sumbu y di y = 6 cm. 6 cm + 8 cm P1 P2 4 cm 10 cm q1=5nC q2=5nC y, cm x, cm

Solusi Soal (a). (b).

Potensial pada Sumbu Cincin Bermuatan