Page 116 - E_BOOK_FISIKA_SMA_KELAS_XII - Drajat

D. Energi Potensial Listrik

Gaya Coulomb dan kuat medan listrik merupakan besaran
vektor, sedangkan energi potensial listrik dan potensial
listrik merupakan besaran skalar. Berikut ini Anda akan
pelajari energi potensial dan potensial listrik.

1. Energi Potensial Listrik
Konsep mengenai energi potensial listrik serupa dengan
penjelasan mengenai energi potensial akibat adanya me-
dan gravitasi. Energi potensila listrik akan timbul apabila
muatan uji q’ didekatkan pada sebuah muatan q. Besarnya
energi potensial yang timbul pada muatan q’ sebanding
dengan usaha yang diperlukan untuk melawan gaya F .
c
Secara matematis dapat dituliskan perubahan energi po-
tensial dari keadaan 1 ke keadaan 2 sebagai berikut.
Δ E = − F cosQ Δ S W Gambar 2.15
=
P C 12
Gambar muatan uji q’ di pen-
dengan: garuhi oleh kuat medanE seh-
F ingga mendapat gaya coulomb
C = gaya Coulomb
Δ S = perpindahan muatan (m)
Tanda minus pada persamaan di atas berarti beda
energi potensial sebanding dengan usaha untuk melawan
gaya Coulomb F . Jadi, dibutuhkan gaya sebesar F untuk
c
melawan gaya Coulomb F . Gaya tersebut didefinisikan
c
sebagai berikut.
F = F
c
Pada gambar di atas dapat Anda lihat, bahwa gaya F sama
Q
dengan arah perpindahan sehingga cosQ = 1 ( = 0)
Δ
maka Δ E = F S . Untuk Δ S sangat kecil, r − 1 r ≈ 2 0
P
sehingga r dapat dianggap sama dengan r . Gaya F pada
1
2
selang Δ S dapat dianggap sebagai rata-rata dari F dan
1
F dengan F adalah
2
' q q
F = k
rr
1 2
Perubahan energi potensialnya adalah
Δ E = W = Δ
F S
P 12
' q q
F = k (r − r )
rr 2 1
1 2

Listrik Statis 109