Ringkasan Bahan Energi Potensial Listrik Dan Potensial Listrik Beserta Pola Soal Dan Pembahasannya

Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik. Hellooo, sahabat Gamma. Pada kesempatan kali ini saya ingin menyebarkan kepada sahabat gamma wacana salah satu materi : Listrik Statis, yaitu bagian Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik.

Tujuan dari artikel kali ini ialah biar sahabat sahabat sanggup memahami apa itu Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik. Baik untuk mempersingkat waktu pribadi saja saya mulai.

ENERGI POTENSIAL LISTRIK

Energi potensial listrik adalah perjuangan yang diharapkan untuk memindahkan suatu muatan uji q0 dari posisi tak sampai ke titik referensi atau titik tertentu sejauh r dari muatan sumber q. Posisi tak sampai di sini ialah posisi kritis di mana muatan uji q0 tidak terpengaruh oleh medan atau gaya coulomb dari muatan sumber q, sedangkan titik referensi ialah jarak antara muatan uji yang masih terpengaruh oleh medan atau gaya coulomb dari muatan sumber q. Jika teman-teman pernah mempelajari tantang gravitasi newton. Hubungan antara usaha-energi potensial ialah perjuangan sebanding dengan minus perubahan energi potensial.

Dan perjuangan adalah

Karena energi potensial listrik ialah perjuangan yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan dari posisi tak sampai (ra = ∞) ke titik referensi (rb ). Sehingga energi potensial dititik ra = ∞ ialah sama dengan nol (Ua = 0). Maka diperoleh energi potensial listrik adalah

Atau secara umum

Dan dalam bentuk integral, rumus energi potensial listrik sanggup ditulis

Catatan.Perhatikan persamaan di atas. Beda halnya dengan gaya coulomb dan medan listrik, muatan energi potensial listrik tidak bernilai mutlak. Oleh alasannya ialah itu kita tetap harus memperhatikan apakah muatan bernilai kasatmata atau negatif .

Energi Potensial Dari n-Muatan

Energi potensial dari n-muatan ialah penjumlahan skalar energi potensial dari masing-masing muatan. Misalkan ada 3 buah muatan yang sistemnya ibarat pada gambar di bawah ini.

Jadi energi potensial n-muatan ialah penjumlahan energi potensial dari interaksi masing-masing muatan.

Soal dan Pembahasan - Energi Potensial Listrik

Contoh Soal Energi Potensial Listrik 1.

Hitunglah perjuangan yang diharapkan oleh sebuah muatan q1 sebesar +12μC untuk memindah kan sebuah muatan q2 sebesar 6μC dari jarak awal antara kedua muatan ialah 3 cm menjadi 6 cm. (Gunakan k =9.10^9 N.m^2/C^2).

Solusi:

Diketahui:

Contoh Soal Energi Potensial Listrik 2.

Perhatikan gambar di bawah ini

Gambar di atas ialah sistem tiga muatan yang terpisah sejauh 6 cm dari masing-masing muatan. Jika muatan q1 = q2 = +24μC dan q3 = -15μC. Tentukan energi potensial listrik dari sistem tiga muatan tersebut. (Gunakan k = 9.10^9 N.m^2/C^2).

Solusi:

Diketahui:

q1 = q2 = +24μC = 24.10^(-6) C

q2 = -15 μC = -15.10^(-6) C

r12 = r13 = r23 = 6 cm

k =9.10^9 N.m^2/C^2

Ditanya : U = ... ?

Gunakan persamaan energi potensial untuk sistem n-muatan

Jadi, energi potensial untuk sistem tiga muatan pada gambar di atas ialah 21,6 joule.

POTENSIAL LISTRIK

Potensial listrik sanggup didefinisikan sebagai perjuangan yang diharapkan untuk memindahkan muatan kasatmata sebesar 1 satuan dari kawasan tak terhingga ke suatu titik tertentu. Potensial listrik sanggup pula diartikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan penguji (wikipedia.org)

Hubungan energi potensial listrik dan potensial listrik ialah sebagai berikut.

Persamaan di atas merupakan potensial listrik akhir satu muatan titik, dengan V ialah potensial listrik (Volt), U ialah energi potensial listrik (Joule) dan q0 ialah muatan uji (Coulomb)

Beda Potensial Listrik Atau Tegangan Listrik Dalam Medan Uniform.

Beda potensial listrik antara dua titik A dan B dalam medan uniform adalah

Di atas telah dibahas bahwa, ungkapan energi potensial listrik dalam bentuk integral adalah

Maka diperoleh

Perhatikan gambar berikut.

Pada gambar di atas, titik A dan B berada dalam medan uniform yang berjarak masing-masing ra dan rb terhadap titik acuan. Arah medan E searah dengan arah vektor ds, maka hasil perkalian dot product adalah

Jadi, beda potensial listrik atau tegangan listrik dalam medan uniform adalah

Potensial Listrik Akibat Beberapa Muatan Titik

Potensial listrik akhir beberapa muatan titik merupakan penjumlahan skalar (penjumlahan aljabar) dari potensial listrik akhir tiap muatan. Misalkan, kalau kita mempunya muatan q1, q2, dan q3, maka potensial listrik yang berjarak r1, r2 dan r3 dari masing-masing muatan adalah:

Soal dan Pembahasan - Potensial Listrik

Contoh Soal Potensial Listrik

Dua muatan masing-masing 15.10^-6 C dan -8.10^-6 C di tempatkan pada jarak 8 m.
a. Hitunglah potensial listrik di titik A (Perhatikan gambar)

b. Berapa perjuangan yang dibutuhkan untuk membawa muatan 32.10^-6 C dari titik tak sampai ke titik A (Anggap potensial dititik tak sampai sama dengan nol).

c. Hitunglah energi potensial sistem 3 muatan tersebut.

Solusi:
Diketahui:
q1 = 15.10^-6 C
q2 = -8.10^-6 C
q3 = 32.10^-6 C
Rab = 3 m
Rac = 5 m
Rbc = 4 m
Ditanya :

a. Potensial di titik A yang diakibatkan oleh muatan di titik B dan C adalah

b. Usaha yang dibutuhkan untuk memindah kan muatan dari posisi tak sampai ke titik A sama dengan perubahan energi potensial

Sebelumnya kita telah mendefinisikan perjuangan adalah.

Ini ialah perjuangan yang dilakukan oleh sistem (dalam hal ini ialah perjuangan yang dilakukan muatan). Sedangkan perjuangan yang di berikan atau dilakukan oleh orang atau lingkungan adalah

c. Energi potensial listrik sanggup dihitung dengan menjumlahkan energi potensial dari ketiga pasangan muatan.

Jadi, energi potensial sistem 3 muatan diatas adalah
0,7092 Joule.

Mungkin itu saja pembahasan saya mengenai Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik. Jika ada kekurangan, kesalahan ataupun kekeliruan yang saya lakukan mohon dimaafkan. kiritik dan saran yang sahabat gamma berikan akan berarti bagi saya. Mohon like, follow dan share artikel ini biar saya sanggup lebih semangat lagi dalam menulis dan terimakasih atas kunjungan kalian. Salam sahabat Gamma.