POTENSIAL LISTRIK DAN ENERGI LISTRIK

A. Interaksi Elektrostatik

1. Jenis Muatan Listrik

2. Gaya Coulomb antara Dua Muatan

Keterangan :
Fc = gaya coulomb / gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara 2 benda (N)
Q1 dan Q2 = besar muatan (C)
r = jarak antara dua muatan (meter)
k = 9 x 109 Nm2/C2
εo = permitivitas ruang hampa (8,85x 10-12 C2/Nm2)

3. Gaya Coulomb yang Dialami Sebuah Muatan

Gaya Coulomb yang Dialami pada sebuah muatan yang diakibatkan pengaruh muatan-muatan yang lain.

Resultan gaya Coulomb :

Resultan antara dua Coulomb :

Contoh :

B. Elektroskop

ALat ini digunakan untuk menunjukkan adanya suatu muatan listrik dan jenis muatan listrik.

C. Medan Listrik

1. Garis Gaya Listrik

Keterangan :
E = kuat medan (N/C)
εo = permitivitas ruang hampa (8,85x 10-12 C2/Nm2)
ΔN/ΔA = rapat garis gaya = fluks (1/cm2)
ΔQ/ΔA = rapat muatan (1/cm2)

2. Kuat Medan Listrik

E = kuat medan listrik (N/C)
Fc = gaya Coulomb (N)
q = muatan penguji bermuatan positif (C)

Atau bisa menggunakan persamaan :

Keterangan :
E = kuat medan (N/C)
r = jarak titik sampai muatan (meter)
Q = besar muatan listrik (C)
k = 9 x 109 Nm2/C2

3. Kuat Medan Listrik pada Suatu Titik oleh Beberapa Muatan

Resultan kuat medan listrik menggunakan penjumlahan vektor :

Resultan kuat medan listrik dua muatan :

4. Kuat Medan Listrik pada Penghantar Bola


Contoh :

D. Energi Potensial Listrik

1. Energi Potensial Listrik Benda Bermuatan “q” yang Berada di Dalam Medan Listrik Q

Pada titik a terjadi gaya Coulomb :

Pada titik 1 bekerja gaya Coulomb :

Harga rata-rata gaya Coulomb :

Energi potensial secara umum dirumuskan :

2. Potensial Listrik

Nilai potensial listrik :

Keterangan :
V = potensial listrik (volt)
r = jarak (meter)

Potensial listrik berhubungan dengan kuat medan listrik dari persamaan :

V = E . r

Keterangan :
E = kuat medan listrik (N/C)

Potensial listrik oleh beberapa muatan dirumuskan :

3. Usaha untuk Membawa Muatan dari Suatu Titik ke Titik yang Lain

E. Kapasitas Kapasitor

Keterangan :
C = kapasitas kapasitor (C/volt atau (F))
Q = besar muatan (C)
V = beda potensial (V)

Contoh :

F. Kapasitas Kapasitor Plat Sejajar

Keterangan :
K = tetapan dielektrik
K = ε/εo
εo = permitivitas ruang hampa (8,85x 10-12 C2/Nm2)

Contoh :

G. Kuat Medan Listrik di antara Konduktor Kapasitor Keping Sejajar

Keterangan :
E = kuat medan homogen antara dua keping (N/C)
V = potensial/tegangan (V)
d = jarak antara dua keping (meter)

Contoh :

H. Susunan Kapasitor

1. Susunan Seri Kapasitor

2. Susunan Paralel Kapasitor

Contoh :

I. Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor

Contoh :

Baca Juga :  Pengertian Kapasitor, Fungsi dan Jenis-Jenis Kapasitor Beserta Penjelasannya Lengkap