Teknologi dan Aplikasi Elektromagnetik ~materi4a

Energi dan

Potensial Listrik

Dr. Ramadoni Syahputra

Energi untuk Menggerakkan Muatan Titik

dalam Medan Listrik

Intensitas medan listrik didefinisikan:

Misalnya kita ingin memindahkan muatan Q sejarak dL dalam medan listrik.

Gaya pada Q yang ditimbulkan oleh medan listrik ialah:

F_E = QE

Komponen gaya ini dalam arah dL yang harus kita atasi ialah:

Gaya yang harus diterapkan sama

besar dan berlawanan arah dengan

gaya yang ditimbulkan oleh medan,

F

_pakai

=

–

QE . a

_L

Energi yang harus disediakan:

Kerja yang diperlukan untuk

memindahkan muatan ke tempat yang

jaraknya berhingga:







a khir

a wa l

d Q

Persamaan lintasan diferensial dL untuk ketiga sistem koordinat ialah:

BEDA POTENSIAL DAN POTENSIAL

Beda potensial V didefinisikan sebagai

kerja

(oleh

sumber

luar)

untuk

memindahkan satu satuan muatan

positif dari suatu titik ke titik lain dalam

medan listrik,

Beda potensial = V =





a khir

a wa l

d

L

Beda potensial antara titik A dan B ialah:

V_AB =





A

B

d

L

.

E

V_AB positif jika kerja diperlukan untuk

Dalam medan muatan garis tak berhingga, kerja yang diperlukan untuk membawa muatan Q dari ₂ ke ₁ ialah:

Jadi beda potensial antara titik pada ₁ dan

2 ialah:

1 2 0

2 

  ln

Q

W  L

1 2 0 12 ln 2









L Q W

Karena

kita peroleh,

V_AB =

dan, d

L

= dr

a

_r

r r

r

r Q

E a a

E ₂ 0 4           





B A r A

B r r

Q dr r Q d B 1 1 4

4₀ 2 ₀

A

r

L . E

Jika potensial di titik A ialah V_A dan di B ialah V_B, maka