Page 159 - Fisika Dasar 2 - Mikrajuddin Abdullah 2017

Bab 2 Potensial Listrik dan Kapasitor

Sebagai ilustrasi untuk memperlihatkan mudahnya menghitung
potensial listrik, mari kita hitung potensial yang dihasilkan oleh silinder

logam yang panjangnya tak berhingga. Silinder tersebut memiliki jari-jari a
dan dipasang pada potensial V0. Dengan menggunakan hukum Gauss
mudah kita buktikan bahwa kuat medan listrik di luar silinder memenuhi

1 
E( r) 
2  0 r

Sedangkan kuat medan listrik di dalam silinder nol.

Mari kita hitung potensial di luar silinder pada jarak r dari sumbu
silinder. Kita gunakan permukaan silinder sebagai posisi referensi di mana
V(R) = V0. Potensial pada sembarang posisi di luar silnder memenuhi

r

V( r) V( R)  Edr
R

 r dr
V( R)  
2 0 R R

 r
 V ( R)  ln (2.11)
2 0 R

Karena silinder terbuat dari konduor maka potensial di seluruh bagian
konduktior sama. Jadi pada posisi 0 < r < R besar potensial sama dengan
potensial di permukaan, yaitu V0.

Dari persamaan (2.11) kita mendapatkan perbedaan potensial di
suatu titik di luar silinder yang berjarak r dari pusat silinder dengan
potensial pada permukaan silinder adalah


 V (r ) V (r ) V (R )

 r
  ln (2.12)
2 0 R

Gambar 2.14 adalah plot beda potensial sebagai fungsi jarak dari sumbu
kawat.

147