Potensial Listrik
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| volt/vəʊlt/ | volt |
Tegangan adalah seperti "ketinggian listrik"
- Sebuah bola menggelinding ke bawah dari tanah tinggi ke rendah; muatan positif "bergelinding" dari tegangan tinggi ke rendah.
- Tegangan mengukur energi potensial listrik per satuan muatan di suatu titik.
- Ini seperti ketinggian pada lanskap listrik — energi yang siap dilepaskan.
- Perbedaan tegangan antara dua titiklah yang menggerakkan arus dalam sebuah rangkaian.
Potensial adalah energi per muatan
- Potensial listrik $V$ adalah energi potensial per satuan muatan: $V = \dfrac{U}{q}$.
- Satuannya adalah volt ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- Berbeda dengan medan, potensial adalah besaran skalar — hanya angka di setiap titik, tanpa arah.
- Untuk muatan titik, $V = \dfrac{kq}{r}$, menurun seiring jarak sebagai $1/r$.
Medan dan potensial bersama
Lihat bagaimana garis medan berkaitan dengan potensial yang menurun di sekitar muatan.
Potensial listrik adalah besaran skalar — satu angka pada setiap titik, tanpa arah.
Berbeda dengan medan, potensial tidak punya arah; ia skalar dalam volt.
Satu volt sama dengan satu joule per ____.
$1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — energi per satuan muatan.
Ekuipotensial dan beda potensial
- Titik-titik pada potensial yang sama membentuk permukaan equipotensial (lingkaran di sekitar muatan titik).
- Tidak diperlukan usaha untuk memindahkan muatan sepanjang permukaan equipotensial.
- Perbedaan potensial $\Delta V$ antara dua titik adalah "tegangan" di antara keduanya.
- Energi untuk memindahkan muatan $q$ melalui $\Delta V$ adalah $W = q\,\Delta V$.
Berapa energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan $2\ \text{C}$ melalui beda potensial $6\ \text{V}$? Jawab dalam $\text{J}$.
$W = q\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
Berapa kerja yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan sepanjang permukaan ekuipotensial?
Titik-titik pada ekuipotensial berada pada potensial yang sama, sehingga tidak diperlukan kerja untuk memindahkannya.
Pilih semua pernyataan yang benar tentang potensial listrik.
Potensial adalah besaran skalar dalam satuan volt, dan perbedaannya menggerakkan arus. Hanya medan yang memiliki arah.
Mengapa ini penting untuk rangkaian
- Baterai mempertahankan perbedaan potensial tetap di antara terminal-terminalnya.
- Tegangan itulah "dorongan" yang menggerakkan muatan mengelilingi rangkaian.
- Muatan mengalir dari potensial tinggi ke rendah, melepaskan energi pada komponen-komponennya.
- Jadi potensial merupakan jembatan dari muatan statis ke rangkaian yang berfungsi (topik berikutnya).
Manakah yang membedakan potensial dan medan secara tepat?
Potensial $V = U/q$ (skalar, volt); medan $E = F/q$ (vektor, N/C).
Jangan bingung antara potensial $V$ (skalar, dalam volt) dengan medan $E$ (vektor, dalam $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). Potensial adalah energi per muatan; medan adalah gaya per muatan. Dan hanya perbedaan potensial yang melakukan kerja — titik nol adalah pilihan Anda.
Berapa banyak energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan $2\ \text{C}$ melalui perbedaan potensial $6\ \text{V}$?
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
Itulah energi yang diperoleh muatan (atau dilepaskannya), tergantung arah.
Potensial listrik $V = U/q$ (dalam volt) adalah energi potensial per satuan muatan — sebuah skalar, seperti "ketinggian listrik". Untuk muatan titik $V = kq/r$. Perbedaan potensial ($\Delta V$, tegangan) menggerakkan arus, dan memindahkan muatan $q$ melaluinya membutuhkan energi $W = q\,\Delta V$.