Ringkasan Materi Energi Potensial Listrik Serta Potensial Listrik Beserta Contoh Soal Serta Pembahasannya

Energi Potensial Listrik serta Potensial Listrik. Hellooo, sahabat Gamma. Pada kesempatan kali ini saya mau berbagi kepada sahabat gamma tentang salah satu materi : Listrik Statis, yaitu bagian Energi Potensial Listrik serta Potensial Listrik.

Tujuan dari artikel kali ini yakni agar teman teman bisa memahami apa itu  Energi Potensial Listrik serta Potensial Listrik. Baik untuk mempersingkat waktu langsung saja saya mulai.

Baca Juga : RangkumanMateri Medan Listrik Beserta Koleksi Contoh Soal

ENERGI POTENSIAL LISTRIK

Energi potensial listrik adalah usaha yang dibutuhkan buat memindahkan suatu muatan uji q0 dari posisi enggak hingga ke titik referensi atau titik tertentu sejauh r dari muatan sumber q. Posisi enggak hingga di sini yakni posisi kritis di mana muatan uji q0 enggak terpengaruh oleh medan atau gaya coulomb dari muatan sumber q, sedangkan titik referensi yakni jarak antara muatan uji yang masih terpengaruh oleh medan atau gaya coulomb dari muatan sumber q. kalau teman-teman pernah mempelajari tantang gravitasi newton. Hubungan antara usaha-energi potensial yakni usaha sebanding dengan minus perubahan energi potensial.

Dan usaha adalah

Karena energi potensial listrik yakni usaha yang dibutuhkan buat memindahkan muatan dari posisi enggak hingga (ra = ∞) ke titik referensi (rb ). Sehingga energi potensial dititik ra = ∞ yakni sama dengan nol (Ua = 0). Maka diperoleh energi potensial listrik adalah

Atau secara umum

Dan dalam bentuk integral, rumus energi potensial listrik dapat ditulis

Catatan.Perhatikan persamaan di atas. Beda halnya dengan gaya coulomb serta medan listrik, muatan energi potensial listrik enggak bernilai mutlak. Oleh karna itu kita tetap perlu memperhatikan apakah muatan bernilai positif atau negatif .

Energi Potensial Dari n-Muatan

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

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

Baca Juga :

• Hukum Newton 1, 2, 3
• Listrik Statis, Contoh Soal serta Fenomena Listrik Statis
• Ringkasan Materi Kinematika, Contoh Soal serta Pembahasannya Lengkap

Soal serta Pembahasan - Energi Potensial Listrik

Contoh Soal Energi Potensial Listrik 1.

Hitunglah usaha yang dibutuhkan oleh sebuah muatan q1 sebesar +12μC buat memindah kan sebuah muatan q2 sebesar 6μC dari jarak awal antara kedua muatan yakni 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 yakni sistem tiga muatan yang terpisah sejauh 6 cm dari masing-masing muatan. kalau muatan q1 = q2 =  +24μC serta  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 buat sistem n-muatan

Jadi, energi potensial buat sistem tiga muatan pada gambar di atas yakni 21,6 joule.

POTENSIAL LISTRIK

Potensial listrik dapat didefinisikan sebagai usaha yang dibutuhkan buat memindahkan muatan positif sebesar 1 satuan dari tempat enggak terhingga ke suatu titik tertentu. Potensial listrik dapat pula diartikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan penguji (wikipedia.org)

Hubungan energi potensial listrik serta potensial listrik yakni sebagai berikut.

Persamaan di atas adalah potensial listrik akibat satu muatan titik, dengan V yakni potensial listrik (Volt), U yakni energi potensial listrik (Joule) serta q0 yakni muatan uji (Coulomb)

Beda Potensial Listrik Atau Tegangan Listrik Dalam Medan Uniform.

Beda potensial listrik antara dua titik A serta 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 serta B berada dalam medan uniform yang berjarak masing-masing ra serta 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 akibat beberapa muatan titik adalah penjumlahan skalar (penjumlahan aljabar) dari potensial listrik akibat tiap muatan. Misalkan, jika kita mempunya muatan q1, q2, serta q3, maka potensial listrik yang berjarak r1, r2 serta r3 dari masing-masing muatan adalah:

Soal serta Pembahasan - Potensial Listrik

Contoh Soal Potensial Listrik

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

b. Berapa usaha yang dibutuhkan buat membawa muatan 32.10^-6 C dari titik enggak hingga ke titik A (Anggap potensial dititik enggak hingga 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 serta C adalah

b. Usaha yang dibutuhkan buat memindah kan muatan dari posisi enggak hingga ke titik A sama dengan perubahan energi potensial

Sebelumnya kita telah mendefinisikan usaha adalah.

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

c. Energi potensial listrik dapat 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 serta Potensial Listrik. kalau ada kekurangan, kesalahan ataupun kekeliruan yang saya lakukan mohon dimaafkan. kiritik serta saran yang sahabat gamma berikan bakal berarti bagi saya. Mohon like, follow serta share artikel ini agar saya bisa lebih semangat lagi dalam menulis serta terimakasih atas kunjungan kalian. Salam sahabat Gamma.

Bagikan Artikel ini