Medan Listrik Dan Potensial Listrik

Medan listrik dan potensial listrik merupakan 2 kondisi yang ada diantara 2 muatan listrik yang berdekatan. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik. Potensial listrik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari dari satu titik ke titik yang lain per satuan muatan.

Medan Listrik

Benda bermuatan listrik mempunyai garis-garis gaya. Garis-garis gaya listrik pada muatan positif bergerak keluar dan pada muatan negatif menuju ke pusat. Garis-garis gaya berasal dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif.

Medan Listrik Diantara 2 Muatan Listrik

Garis-garis gaya listrik antara muatan positif dan muatan negatif dapat dilukiskan seperti gambar berikut ini.

Garis-garis gaya listrik antara muatan – dan +

Garis-garis gaya listrik antara dua muatan positif dapat dilukiskan seperti gambar berikut ini. Medan listrik dapat dinyatakan dengan kerapatan garis-garis gaya listrik. Medan listrik antara muatan negatif dan muatan positif terjadi sangat besar karena adanya kerapatan garis-garis gaya listrik. Perhatikanlah gambar di bawah ini.

Garis-garis Gaya Listrik Antara dua Muatan +

Kuat Medan Listrik

Medan listrik yang terjadi antara muatan positif dengan muatan positif kecil karena tidak adanya kerapatan garis-garis gaya listrik. Jadi, makin banyak garis-garis gaya listrik di suatu tempat antara dua muatan makin besar medan listriknya.

Besar kuat medan listrik pada muatan Q1 yang terletak dalam daerah muatan Q2 yang dilukiskan seperti gambar di atas, adalah :

Dimana:

F = Gaya Coulumb satuannya Newton
Q = Muatan satuannya Coulumb
E = Kuat medan satuannya N/C

Potensial Listrik

Sebuah elektron tidak mungkin dapat bergerak dengan sendirinya dari plat A ke plat B. Secara alami elektron akan bergerak mendekati muatan + dan menjauhi muatan -, jadi untuk menggerakkan dengan arah sebaliknya diperlukan suatu usaha. Pada gambar berikut dilukiskan elektron bergerak dari pelat A ke pelat B.

Elektron yang bergerak dari A ke B

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari B ke A per satuan muatan disebut potensil listrik. Potensial listrik dapat dilukiskan dalam persamaan sebagai berikut.

Dimana:

V = Potensial listrik ( Volt )
Q = Muatan listrik (C)
W = Usaha (J)

Potensial listrik sebesar 1 Volt antara dua titik jika diperlukan usaha 1 Joule untuk memindahkan muatan 1 Coulumb antara dua titik tersebut. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari dari satu titik ke titik yang lain per satuan muatan disebut potensil listrik.