Tuesday, September 3, 2019

Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Pola Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika

Pengertian fisika" target="_blank">Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika.

1. fisika" target="_blank">Energi Potensial Listrik


Pada Gambar 1. memperlihatkan sebuah muatan listrik +q' di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik +q, dipindahkan dari titik a ke b dengan lintasan Δs.
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Gambar 1. Muatan q' dipindahkan di dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan q.
Untuk memindahkan muatan dari titik a ke b diharapkan perjuangan (W ). Usaha yang diharapkan oleh muatan untuk berpindah sepanjang Δs yaitu ΔW . Apabila posisi a adalah ra dan posisi b yaitu rb, besar perjuangan yang dilakukan sanggup dirumuskan sebagai berikut:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Fa adalah (gaya elektrostatis pada titik a)

Fb adalah (gaya elektrostatis pada titik b)

Untuk Δs yang kecil ( Δs mendekati nol) lintasan perpindahan muatan +q' sanggup dianggap lurus, dan gaya elektrostatis rata-rata selama muatan +q' dipindahkan sanggup dinyatakan:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Untuk memindahkan muatan q' dari a ke b tanpa kecepatan, diharapkan gaya F yang besarnya sama dengan Fc, tetapi arahnya berlawanan.

Jadi,
Apabila arah gaya F terhadap arah perpindahan muatan +q' bersudut α , maka perjuangan perpindahan muatan +q' dari a ke b adalah:

ΔW = F . Δs .cos α
ΔW = -Fc. Δs .cos α ............................................ (1)

Usaha pemindahan muatan +q' dari a ke b sama dengan beda energi potensial listrik di titik a dan b.

ΔEp = ΔW
ΔEp = -Fc cos α .................................................... (2)

persamaan di atas, besar perjuangan untuk memindahkan suatu muatan dari titik a ke titik b sanggup ditentukan dengan persamaan berikut ini.
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Berdasarkan persamaan (3) diketahui bahwa perjuangan tidak bergantung pada panjang lintasan yang ditempuh, tetapi hanya bergantung pada kedudukan awal dan selesai saja. Medan gaya yang demikian dinamakan medan gaya konservatif.

Jika muatan +q' semula pada jarak tak terhingga (∼), besar energi potensialnya yaitu nol. Dengan demikian, apabila muatan +q' dipindahkan dari daerah yang jauh tak terhingga ke suatu titik b, besar usahanya yaitu sebagai berikut:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Jadi, untuk sembarang titik, besar energi potensialnya dirumuskan:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
dengan:


Ep = energi potensial listrik (J)
r = jarak antara +q dan -q (m)
q,q' = muatan listrik (C)
k = konstanta pembanding (9 × 109 Nm2/C2)

Contoh Soal 1 :

Sebuah muatan listrik dipindahkan dalam medan listrik homogen dengan gaya sebesar  sejauh 20 cm. Jika arah gaya bersudut 30o terhadap perpindahan muatan listrik, berapa beda potensial listrik daerah kedudukan awal dan selesai muatan listrik tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui: 

F = 

Δs = 20 cm = 2 × 10-1 m
α = 30o

Ditanya: ΔEp = ... ?

Pembahasan :
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Contoh Soal 2 :

Titik P, Q, dan R terletak pada satu garis dengan PQ = 2 m dan QR = 3 m. Pada masing-masing titik terdapat muatan 2 μC, 3 μC, dan -5 μC. Tentukan besarnya energi potensial muatan di Q!
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Penyelesaian:

Diketahui: 


PQ = 2 m
QR = 3 m
qP = 2 μC = 2 × 10-6 C
qQ = 3 μC = 3 × 10-6 C
qR = -5 μC = -5 × 10-6 C

Ditanya: EpQ = ...?

Pembahasan :
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika


Ep di Q = Ep1 + Ep2 (karena besaran skalar)
EpQ = (27 × 10-3) + (45 × 10-3) = 72 × 10-3 J = 7,2 × 10-2 J

2. fisika" target="_blank">Potensial Listrik


Potensial listrik yaitu energi potensial tiap satu satuan muatan positif.
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Gambar 2. Potensial listrik bergantung pada muatan q1, q2, dan q3..
Potensial listrik termasuk besaran skalar, dan secara matematis sanggup dirumuskan:

V = Ep / q .......................................................... (6)

Beda potensial (tegangan) antara dua titik yang berada di dalam medan listrik homogen, yaitu:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Beda potensial adakala ditulis dengan persamaan ΔV = V1 – V2, untuk selanjutnya hanya ditulis V saja. Sesuai dengan batasan di atas, potensial listrik suatu titik sejauh r dari muatan q besarnya sanggup dinyatakan sebagai berikut:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
dengan:

V = potensial listrik (volt)
q = muatan listrik (coulomb)
r = jarak (meter)

Jika terdiri atas beberapa muatan sumber, besarnya potensial listrik yaitu jumlah aljabar biasa dari masing-masing potensial. Misalnya, kumpulan muatan sumber adalah q1, q2, dan q3, maka potensial listrik pada titik P adalah:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
dengan r1 yaitu jarak antara q1 ke P, r2 yaitu jarak q2 ke P, dan r3 yaitu jarak q3 ke P. Potensial listrik merupakan besaran skalar, sehingga dalam memasukkan tanda positif atau negatif pada muatan harus dengan benar.

Contoh Soal 3 :

Bola kecil bermuatan +2 μC , -2 μC , 3 μC , dan -6 μC diletakkan di titik-titik sudut sebuah persegi yang memiliki panjang diagonal 0,2 m. Hitung potensial listrik di titik sentra persegi!
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Penyelesaian:

Diketahui:


q1 = +2 μC = 2 × 10-6
q2 = -2 μC = -2 × 10-6
q3= 3 μC = 3 × 10-6 C
q4 = -6 μC = -6 × 10-6 C

Panjang diagonal = 2 × 10-1 m, sehingga jarak tiap-tiap muatan dari titik pusat


r1 = r2 = r3 = r4 = ½ (2×10-1)
r = 10-1 m

Ditanya: VP = ... ?

Pembahasan :
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika

3. Potensial Listrik oleh Bola Konduktor Bermuatan


Potensial listrik di sekitar atau di dalam bola konduktor bermuatan sanggup ditentukan dengan cara menganggap muatan bola berada di sentra bola.
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Gambar 3. Potensial listrik pada bola konduktor bermuatan.
Selanjutnya, potensial listrik di titik-titik pada suatu bola bermuatan, menyerupai diperlihatkan pada gambar di samping sanggup ditentukan melalui persamaan (8), yaitu:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Dari persamaan-persamaan di atas sanggup disimpulkan bahwa potensial listrik di dalam bola sama dengan di permukaan bola, sehingga:
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
4. Potensial Listrik pada Keping Sejajar

Dua keping sejajar seluas A terpisah dengan jarak d masing-masing diberi muatan +q dan -q.
 di dalam medan listrik homogen yang ditimbulkan oleh muatan listrik  Pintar Pelajaran Pengertian Energi Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, Bola Konduktor Bermuatan, Keping Sejajar, Jawaban, Fisika
Gambar 4. Potensial listrik pada keping sejajar.
Rapat muatan listrik σ didefinisikan sebagai muatan listrik per satuan luas.

σ = q / A

Potensial listrik:

- di antara dua keping

V = E.r .............................................................. (12)

- di luar keping

V = E.d .............................................................. (13)

Anda kini sudah mengetahui Gelombang. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.

No comments:

Post a Comment