2/24/2014

1

Potensial Listrik

4.1 Potensial listrik oleh muatan titik

Bila kuat medan merupakan besaran vektor, maka potensial listrik merupakan besaran skalar. Muatan positif akan

menghasilkan potensial positif di sekitarnya, sedangkan muatan negatif akan menghasilkan potensial negatif.

4

1

0 A

Ar

qV

4

1

0 B

Br

qV

+

-

rAq A

BrBq

A

Ar

qkV

B

Br

qkV

Sedangkan potensial listrik pada satu titik karena pengaruh beberapa muatan listrik merupakan jumlah

aljabar dari masing2 muatan.

4

1

0

i i

i

r

qV

i i

i

r

qkV

Potensial listrik yang dihasilkan banyak partikel

Akhirnya, potensial total di

titik pengamatan adalah

2/24/2014

2

Contoh:

Bola kecil bermuatan +2 μC , -2 μC , 3 μC , dan -6 μC diletakkan di titik-titik

sudut sebuah persegi yang mempunyai panjang diagonal 0,2 m. Hitung potensial

listrik di titik pusat persegi!

Penyelesaian:

Diketahui:

q1 = +2 μC = 2 × 10-6 C q3= 3 μC = 3 × 10-6 C

q2 = -2 μC = -2 × 10-6 C q4 = -6 μC = -6 × 10-6 C

Panjang diagonal = 2 × 10-1 m, sehingga jarak tiap-tiap muatan dari titik pusat:

r1 = r2 = r3 = r4 = 1/2(2×10-1) r = 10-1 m

Ditanya: VP = ... ?

VP = V1 + V2 + V3 + V4

4.2 Energi Potensial Listrik

Sebuah muatan uji q’ diletakkan di dekat muatan sumber q, maka energi potensial yang dimiliki oleh muatan uji q’

adalah

'

4

1

0 r

qqEp

+ rq q’

'VqEp

2/24/2014

3

4.3 Usaha untuk memindahkan muatan listrik

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah muatan uji q’ dari a ke b yang dipengaruhi oleh muatan sumber q

adalah

atau

'

4

1'

4

1

00 ab

ab

ababba

r

qq

r

qqW

EpEpWW

+ raq a

b

rb

VqVVqWW ababba ''

Hubungan Potensial (V) dan Medan (E)

Hubungan antara medan

listrik E dan beda potensial V

antara dua keping yang

dipisahkan oleh jarak d

V=Ed

Contoh 1 :Potensial di suatu titik terhadap suatu partikel bermuatan 600

Volt dan kuat medannya 200 N/C. Berapa jarak titik ituberada dari muatan tersebut.

Contoh 2:Diketahui muatan 2C, berapakah potensial mutlak pada jarakr=10cm dan r=50cm? Berapa pula usaha yang diperlukan untukmemindahkan muatan 0,5 C dari titik r=50 cm ke titik r=10cm.

Contoh 3 :Tentukan usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan

positif yang besarnya 10 Coulomb dari satu titik yang potensialnya 10 Volt ke suatu titik lain dengan potensial 60

Volt.

Tugas 3 :

1. Muatan-muatan titik +12 x 10-9C dan -12 x 10-9C berjarak 10 cm (lihat Gambar). Hitunglah potensial padatitik a, b dan c

2. P dan Q adalah dua titik yang terletak dalam medanlistrik dan jaraknya 0,1 m. Jika dibutuhkan usaha 500 Joule untuk memindahkan muatan 2 C dari P ke Q, berapakah beda potensial antara kedua titik itu?