Medan Listrik dan Beda potensial
Bagaimana Petir
Bisa Terjadi ??
ُه َو الَّ ِذ ْي يُ ِر ْي ُك ُم ا ْل َب ْر َق َخ ْوفًا َّو َط َمعًا َّويُ ْن ِش ُئ ال َّس َحا َب الثِّقَا َل
Dialah yang memperlihatkan kilat kepadamu, yang menimbulkan ketakutan dan harapan,
dan Dia menjadikan mendung.
Q.S Ar – Ra’d : 12
Medan Listrik
Ruang disekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya
listrik
Benda uji bermuatan listrik q diletakkan didekat benda bermuatan
listrik Q jika benda uji mendapat gaya, maka tempat dimana benda
uji berada di dalam medan listrik benda bermuatan Q
E
Qq
E
Qq
Semakin jauh letak benda uji dari benda bermuatan Q maka gaya pengaruhnya semakin kecil
sehingga kuat medan listriknya semakin kecil
Garis – garis gaya listrik
● Medan listrik digambarkan sebagai garis -garis gaya listrik.
Arah garis gaya listrik muatan Arah garis gaya listrik muatan
positif meninggalkan muatan negatif menuju muatan
Pola garis gaya listrik pada dua muatan yang berdekatan
Kuat medan listrik
Q qE
r
Benda bemuatan listrik Q diletakkan benda uji bermuatan q berjarak r maka besar kuat
medan listrik di titik benda uji adalah gaya listrik yang ditimbulkan benda bermuatan di bagi
muatan uji
E F E k Qq E = medan listrik ( N/C )
q r 2q Q = muatan benda ( C )
q = muatan uji ( C )
E k Q r = jarak dari benda ( m )
r2 F = Gaya ( N )
Contoh Soal Kuat Medan Listrik
Franky meneliti besaran medan listrik pada dua benda bermuatan 5μC serta -4μC terpisah dalam
jarak 20 cm (0,2m). Hitunglah besar gaya listrik pada penelitian Franky tersebut!
Beda potensial listrik
Beda potensial listrik merupakan ukuran beda potensial yang mampu membangkitkan medan listrik sehingga
menyebabkan timbulnya arus listrik dalam sebuah konduktor listrik. Agar terjadi aliran muatan (arus listrik)
dalam suatu rangkaian tertutup, maka harus ada beda potensial di kedua ujung rangkaian, Beda potensial listrik
adalah energi tiap satuan muatan.
• Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir terjadi
akibat adanya gejala listrik statis adalah Benjamin Franklin
(1706 – 1790).
• Menurutnya, petir adalah kilatan cahaya yang muncul akibat
perpindahan muatan negatif (elektron) antara awan dan awan,
atau antara awan dan bumi.
• Petir dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial yang
sangat besar antara dua awan yang berbeda, atau antara awan
dengan bumi, sehingga akan terjadi lompatan muatan listrik,
atau perpindahan elektron secara besar-besaran dari awan ke
bumi, atau dari awan ke awan lainnya.
•
Ada perbedaan cara mengukur beda potensial dengan cara mengukur arus. Arus listrik diukur
dengan merangkai amperemeter secara seri dalam suatu rangkaian, sedangkan mengukur beda potensial listrik
dilakukan dengan merangkai voltmeter secara sejajar (paralel) dalam suatu rangkaian.
ΔV = W/Q
Keterangan:
ΔV = beda potensial listrik (volt)
W = energi listrik (joule)
Q = muatan listrik (coulomb)
Berapakah beda potensial kutub-kutub baterai sebuah rangkaian jika baterai tersebut membutuhkan
energi sebesar 60 J untuk memindahkan muatan sebesar 20 C?
Pembahasan:
Diketahui:
W = 60 J
Q = 20 C .
Ditanya: beda potensial
ΔV = W/Q = 60/20 = 3 V
Terima Kasih