� Efek distribusi 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 yang dilakukan untuk memindahkan muatan uji q0 dari B ke A dengan kecepatan konstan

� W + � VA < VB

� W -� VA > VB

� W nol � VB = VA

0q

wVV BA

AB =−

� 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

� 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.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)

F

B

dl

� Ada gaya F yang mengimbangi gaya medan listrik sehingga kecepatan muatan konstan

Potensial dan Medan Listrik

dEq

WVV

EdqdFW

0

ABAB

0AB

==−

==

d

A

q0E

q0

E

muatan konstan

� Kerja yang dilakukan oleh gaya F

Potensial oleh muatan titik

−=−=−

−=−=−

∫

∫∫

AB0

r

r2

0AB

r

r

B

A

AB

r

1

r

1

4ππ

q

r

dr

4ππ

qVV

drEE.dlVV

B

A

B

A

r

q

4ππ

1V

0

=

Potensial oleh sekelompok muatan titik

� Muatan titik :

� Menghitung potensial Vn yang disebabkan oleh setiap muatan lalu menjumlahkannya

∑∑ ==n n

n

0nn r

q

4ππ

1VV

� Muatan kontinyu :

∫∫ ==r

dq

4ππ

1dVV

0

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 6 cm

P2

10 cm

y, cm

Soal

Tentukan potensial di

a. Titik P1 pada sumbu x di x=4

cm

b. Titik P2 pada sumbu y di y =

6 cm.

+ +8 cm

P1

4 cm

q1=5nC q2=5nC

x, cm

VV

m

CCNm

r

kq

r

kq

r

kqV

i i

i

2250

04,0

)105)(/109(2

9229

20

2

10

1

0

=

×××=+==−

∑(a).

VVVV

m

CCNm

m

CCNmV

r

kq

r

kq

r

kqV

i i

i

1200450749

10,0

)105)(/109(

06,0

)105)(/109( 92299229

20

2

10

1

0

=+=

××+××=

+==

−−

∑(b).

Kapasitor dan DielektrikDielektrik

Kapasitor.

Kapasitor terdiri dari dua permukaan konduktor yangdipisahkan oleh suatu bahan isolator yang disebut sebagaidielektrik.

Permukaan konduktor tersebut dapat berupa platberbentuk bulat atau persegi atau berupa silinder ataubola.

Kegunaan kapasitor adalah sebagai media penyimpananenergi listrik dalam bentuk elektrostatis dalam bahandielektrik.

Kapasitor plat sejajar.

Plat A terhubung dengan kutub positifbatere yang menyerap elektronnyasehingga menjadi positif.

Plat B terhubung dengan kutub negatif

A B

I

Plat B terhubung dengan kutub negatifbatere yang kelebihan elektronsehingga menjadi negatif.

Beda Potensial kedua platmenyebabkan tekanan elektrostatispada bahan dielektrik antara keduanyasehingga terjadi penyimpanan listrikelektrostatis diantara kedua plat.

Kapasitansi.Definisi kapasitansi adalah jumlah muatan yang dibutuhkanuntuk menghasilkan beda potensial antara plat-platkapasitor.

Jadi jika kita memberikan muatan sebesar Q Coulomb padasalah satu plat kapasitor yang menghasilkan beda potensialsalah satu plat kapasitor yang menghasilkan beda potensialV volt antara kedua platnya, maka kapaistansinya adalah :

C = Q/V Coulomb/Volt

Satuan Coulomb/Volt disebut farad (F)

1 farad berarti kapasitansi dari suatu kapasitor yangmembutuhkan muatan 1 coulomb untuk menghasilkan bedapotensial 1 volt antara kedua platnya.

Kapasitor Plat Sejajar.

Suatu kapasitor yang terdiri dari dua plat sejajar M dan Ndengan luas A2 yang terpisah dengan jarak d , berlaku :

.

M N

εr

E

d

Q

A 0

0

0

d

AC

Cd

A

V

Q

d

V

A

QE

ε

εε

=

==

==