Faktor apa saja yang mempengaruhi potensial listrik pada suatu tempat titik?

Faktor apa saja yang mempengaruhi potensial listrik

Penerapan Energi Potensial Listrik dalam Kehidupan Sehari-Hari

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia selalu membutuhkan energi untuk bergerak, bekerja, bernafas, dan juga mengerjakan banyak kegiatan.

Dengan adanya energi, maka menyebabkan motor dan juga mobil agar bisa berjalan, membuat pesawat bisa terbang, dan masih banyak lagi yang lainnya.

Baca juga: Kuat Arus Listrik Temuan Terpopuler Andre Marie Ampere

Berbagai macam contoh energi potensial yang dihasilkan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya adalah gas yang belum dimasukkan ke dalam tabung, kemudian dihubungkan dengan kompor menjadi salah satu bentuk dari energi potensial kimia.

Karet yang belum ditarik juga berpotensi akan menghasilkan energi potensial elastis. Lampu yang belum dialiri listrik juga berpotensi menghasilkan energi potensial listrik.

Nilai dari energi potensial sebuah muatan saat muatan tersebut berada dalam posisi tertentu tidak diketahui. Akan tetapi, muatan tersebut dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain.

Dari sini akan diketahui perubahan energi potensial muatan tersebut. Jadi, itu artinya telah terjadi perubahan energi potensial.

Menghitung Energi Potensial Listrik

Untuk perbandingannya, kita bisa mengibaratkan seperti saat buah mangga yang berada di tangkainya. Buah mangga memiliki energi potensial gravitasi, namun tidak bisa diketahui berapa nilainya.

Jika buah mangga dipercepat ke tanah dengan gaya gravitasi, maka berkurangnya energi potensial gravitasi dari buah mangga bisa diketahui lewat perhitungan tertentu.

Energi potensial ini bisa diketahui dengan menggunakan rumus W = ΔEP = m g h. Dimana m = massa, g = percepatan gravitasi, serta h = jarak tangkai mangga dan permukaan tanah.

Begitu juga dengan energi potensial listrik sebuah muatan yang bisa diketahui saat muatan dipercepat oleh gaya listrik dari satu titik menuju titik lainnya.

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, bila muatan positif pindah dari plat yang bermuatan positif ke pangkat negatif.

Maka dari itu, berkurangnya energi potensial muatan ini dapat dihitung dengan rumus W = ΔEP = q E s. Dimana q = muatan listrik, E= medan listrik, dan S = jarak kedua plat atau jarak satu tempat dengan tempat lainnya.

Begitu juga dengan muatan negatif yang berpindah dari plat muatan negatif ke pelat bermuatan positif. Bertambahnya energi potensial muatan negatif bisa dihitung dengan rumus W = ΔEP = q E s.

Energi Potensial Listrik dari Dua Muatan Titik

Sebenarnya perubahan yang terjadi pada energi potensial muatan bukan hanya dialami oleh muatan berada di dalam medan homogen saja. Akan tetapi, juga dapat dialami pada medan listrik yang dihasilkan sebuah muatan listrik tunggal.

Seperti pada muatan tunggal Q yang bisa menimbulkan medan listrik dan muatan q berjarak r dan dari muatan Q. Beda potensial muatan diartikan sebagai negatif usaha kesatuan muatan oleh medan listrik dalam muatan uji positif.

Bila muatan berpindah dari titik satu ke titik lainnya, potensial listrik V dalam satu titik karena adanya muatan sumber listrik dengan jarak r akan titik tersebut bisa dirumuskan sebagai berikut: V=k(q/r)

Potensial listrik merupakan besaran skalar yang memiliki satuan volt atau V. Di dalam penghitungan atau jenis muatan harus dimasukkan dalam perhitungan. Ini seperti kasus pada energi potensial listrik.

Baca juga: Rumus Hukum Gravitasi Newton dalam Ilmu Fisika

Dimana potensial listrik yang ada dari beberapa muatan akan sama seperti jumlah aljabar potensial muatan yang ditimbulkan dari tiap muatan.

Bila dua muatan bertanda sama positif atau negatif, maka kedua muatan akan saling tolak menolak atau saling menjauhi. Dengan begitu, perubahan energi potensial yang bernilai positif akan bertambah.

Hal ini sama menyerupai benda dengan massa yang bergerak ke atas menjauhi bumi. Dengan begitu, ketinggian serta energi potensial gravitasinya juga bertambah.

Jika kedua muatan tidak sama, keduanya akan saling tarik-menarik atau saling mendekati. Dengan demikian, perubahan energi potensial listrik akan bernilai negatif atau berkurang. Hal ini sama dengan benda yang massanya bergerak ke bawah mendekati bumi. Dimana nilai gravitasinya akan berkurang. (R10/HR-Online)

Perumusan matematisSunting

Potensial listrik secara matematika dapat dirumuskan sebagai berikut:[butuh rujukan]

V = w q {\displaystyle V={\frac {w}{q}}}

V = {\displaystyle V=} Beda potensial listrik (Volt) dalam simbol satuan V

w = {\displaystyle w=} Usaha (Joule) dalam simbol satuan J

q = {\displaystyle q=} Muatan listrik (Coulumb) dengan simbol satuan C

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda akibat kedudukan atau posisi bendanya. Energi potensial disebut juga dengan energi diam sebab benda yang dalam keadaan diam bisa memiliki energi.

Jika benda ini bergerak, maka benda mengalami perubahan energi potensial yang menjadi energi gerak.

Dari pengertian ini, kita dapat mengetahui bahwa benda yang diam namun ada di posisi tertentu maka akan memiliki energi potensial.

Contoh Energi Potensial

Ada beberapa contoh sederhana untuk mengetahui keberadaan energi potensial. Seperti misalnya saat orang menarik tali busur lalu menahannya, tali busur mendapat energi potensial. Jika tali busur itu dilepaskan, anak panah akan melesat. Melesatnya anak panah ini adalah akibat usaha yang dilakukan oleh tali busur.

Atau bekas lekukan kelapa yang jatuh di atas permukaan tanah, menunjukkan energi potensial yang dimiliki kelapa akibat jatuh dari pohonnya yang tinggi.

Jenis dan Rumus Energi Potensial

Agar lebih mudah memahami energi potensial, ketahui jenis-jenis dan rumusnya. Energi potensial terbagi menjadi 3 jenis, yaitu energi potensial gravitasi, energi potensial listrik, dan energi potensial elastis.

1. Energi Potensial Gravitasi

Ketika ada benda jatuh dari ketinggian, maka ia akan jatuh menimpa tanah. Contohnya, bola yang sedang dilemparkan oleh badut, pasti akan jatuh ke tanah, tidak akan melayang di udara.

Nah, perubahan kedudukan benda ini disebut dengan energi potensial. Hal ini dikarenakan pergerakannya dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Itulah alasan mengapa semua benda pasti jatuh ke bawah atau tanah.

Rumus energi potensial gravitasi adalah:

Ep = m.g.h
Keterangan:
Ep : energi potensial (Joule)
m : massa benda (kg)
g : gravitasi bumi (m/s2)
h : ketinggian suatu benda (m)

2. Energi Potensial Listrik

Energi ini dapat terjadi jika sebuah partikel bermuatan bergerak dalam suatu medan listrik. Saat itulah medan listrik akan mengarahkan gaya, lalu melakukan kerja terhadap partikel tersebut. Inilah yang disebut dengan energi potensial listrik.

Rumus energi potensial listrik adalah:

Ep = k (Q.q / r)
Keterangan:
Ep : energi potensial (Joule)
k : konstanta Coulomb (9×10^9 N.m2/C2)
Q : muatan sumber atau muatan listrik yang menimbulkan medan listrik (Coulomb)
q : muatan uji atau muatan listrik yang mengalami perpindahan dalam medan listrik (Coulomb)
r : jarak muatan dari q ke Q (m)

3. Energi Potensial Elastis

Energi potensial elastis atau pegas adalah energi yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Contohnya pada tali busur yang ditarik. Usaha yang dilakukan oleh pemanah pada tali busur, menyebabkan tali busur menyimpan energi. Saat tali busur dan anak panah dilepaskan, energi berubah menjadi energi kinetik. Energi yang tersimpan dalam tali busur yang meregang disebut dengan energi potensial elastis.

Energi potensial elastis ini dimiliki oleh benda-benda elastis, seperti karet, bola karet, pegas, dan lain-lain.

Rumus energi potensial elastis adalah:

Ep = ½ k.x2
Keterangan:
Ep : energi potensial (Joule)
k : konstanta Coulomb (9×10^9 N.m2/C2)
x : perubahan posisi (m)

Bagaimana, apa sudah mengerti topik mengenai energi potensial, jenis, dan rumusnya? Jangan lupa latihan soal juga ya, detikers!

Baca juga: Macam-macam Alat Ukur Panjang

Simak Video "Peraih Nobel Fisika Syukuro Manabe Kritik Pola Pendidikan di Jepang"
[Gambas:Video 20detik]
(lus/lus)

Memahami Konsep Medan Listrik: Sifat, Rumus, dan Contohnya | Fisika Kelas 9

Kak Nazirah MT Saintek Sep 23, 2021 • 8 min read

Konsep Pelajaran SMP Kelas 9 Fisika IX

---