Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik

Pada pelajaran di kelas XI, telah dipelajari tentang usaha dan perubahan energi. Untuk memindahkan/menggerakkan sebuah benda diperlukan usaha. Usaha yang dilakukan sama dengan perubahan energi kinetik atau perubahan energi potensial benda tersebut. Begitu juga halnya untuk memindahkan muatan listrik dalam medan listrik diperlukan usaha, usaha yang dilakukan sama besarnya dengan perubahan energi potensial. Besarnya energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan bergantung pada besar muatan yang dipindahkan dan jarak perpindahannya. 

Untuk menjelaskan pengertian energi potensial listrik dan potensial listrik, perhatikan Gambar 3.5. Gambar tersebut menggambarkan medan listrik yang ditimbulkan muatan listrik q, untuk memindahkan muatan sebesar q’ dari titik A yang berjarak rA ke titik B yang berjarak rB dari q. Usaha yang diperlukan adalah :

Sehingga persamaannya adalah:

Dalam hal ini energi potensial listrik bertanda negatif, yang berarti makin jauh dari muatan listrik penimbul medan makin besar energi potensialnya. Besarnya energi potensial listrik di jauh tak terhingga sama dengan nol. Apabila titik A berada di jauh tak terhingga rA, maka EPA = 0 dan persamaan di atas menjadi :

Dalam hal ini r B dapat sembarang jarak, maka :

keterangan :
EP = energi potensial di suatu titik P dalam medan listrik (Joule)
k = Konstanta = 9 × 10⁹ N m²C^-2
q = muatan listrik penimbul medan
qc = muatan listrik penguji
r = jarak titik P ke muatan q

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa energi potensial listrik di suatu titik (P) dalam medan listrik didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik (qc) dari jauh tak terhingga ke titik itu.

Energi potensial per satuan muatan positif disebutpotensial listrik,yang diberi lambang V. Potensial listrik termasuk sebagai besaran skalar.

Jadi potensial listrik pada suatu titik dalam medan listrik yang berjarak r dari q dinyatakan :

keterangan:

VP = potensial listrik di titik P (Joule/Coulomb = volt)
EP = energi potensial listrik (Joule)
q = muatan listrik penimbul medan (Coulomb)
r = jarak titik P dari q
k = konstanta = 9.109 Nm²C^-2

Sumber: BSE Fisika XII, Suharyanto,dkk