tugas kelompok

2. 1
2
3
4
5
ENERGIPOTENSIALLISTRIK
Anggota terdiri dari:
1.Thoriq AsnanZuhri(21521058)
2.Nabila YuliaIslakhiati (21521062)
3.Nadila Afitri NurAnggraeni (21521067)
4.KevinYoga Adib Maulana (21521068)
5.Maslahatun HenasKemala(21521069)
Kelompok5

3. 1
2
3
4
5
ENERGI POTENSIAL DAN BEDA POTENSIAL
GARIS GARIS DAN PERMUKAAN EKUIPOTENSIAL
POTENSIAL LISTRIK YANG DISEBABKAN OLEH
MUATAN TITIK
POTENSIAL LISTRIK DISEBABKAN OLEH DIPOL
LISTRIK MOMEN DIPOL
HUBUNGAN ANTARA POTENSIAL LISTRIK DAN
MEDAN LISTRIK

4. 2
3
4
5
1 Energi Potensial Dan Beda
Potensial
Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per
satuan muatan. Potensial listrik dinyatakan dengan simbol V.
Perubahan energi potensial antara dua titik a dan b, sama dengan
negatif usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif pada sebuah
objek saat objek tersebut bergerak dari titik a ke titik b.
∆𝐸𝑃 = −𝑊
Usaha W yang dilakukan oleh medan listrik E untuk
memindahkan muatan dengan jarak d yaitu
W = Fd = qEd ( E seragam )
Perubahan energi potensial listrik sama dengan negatif usaha
yang dilakukan oleh gaya listrik
EPb – EPa = -qEd ( E seragam )

5. 1
2
3
4
5
Jika muatan positif q dalam sebuah medan
listrik memiliki energi potensial EPa pada
titik a (relatif terhadap energi potensial
nol), maka potensial listrik Va pada titik ini
adalah
Va =
𝐸𝑃𝑎
𝑞
Beda potensial listrik dapat diukur dari
selisih potensial antara dua titik a dan b.
Selisih energi potensial EPa – EPb sama
dengan :
Vba = Vb – Va =
𝐸𝑃𝑏−𝐸𝑃𝑎
𝑞
= -
𝑊𝑏𝑎
𝑞
benda bermuatan positif bergerak secara
alami dari potensial tinggi ke potensial
rendah begitu pula sebaliknya yang terjadi
pada muatan negarif
Satuan potensial listrik dan
beda potensial adalah
Joule/Coulomb dan
diberikan nama khusus volt
untuk menghormati
Alessandro Volt (1745-
1827) yang dikenal sebagai
penemu baterai listrik.
Energi Potensial Dan Beda
Potensial

6. 2
3
4
5
1 Energi Potensial Dan Beda
Potensial
Soal !
Muatan negatif , Misalnya sebuah muatan negatif seperti
elektron ditempatkan dekat plat negatif seperti pada
gambar. Pada titik b ditunjukan jika elektron bebas unruk
bergerak apakah energi potensial bertambah atau
berkurang? Bagaimana dengan perubahan potensial
listriknya?
Jawaban :
Elektron yang dilepaskan pada titik b akan tertarik ke
pelat positif. Ketika elektron mengalami percepatan
menuju pelat positif, energi kinetiknya bertambah
sehingga energi potensialnya berkurang,
EPa < EPb dan ∆𝐸𝑃 = EPa – EPb < 0. Namun catat bahwa
elektron bergerak dari titik b pada potensial rendah ke
titik a pada potensial yang lebih tinggi ∆𝑉 = Va – Vb > 0 (
Potensial Va dan Vb terjadi disebabkan adanya muatan
muatan pada pelat, bukan disebabkan adanya elektron).
Tanda ∆𝐸𝑃 dan ∆𝑉 berlawanan disebabkan adanya

7. 2
3
4
5
1 Penyelesaian :
a. Muatan pada elektron adalah q = -e = -1,6 x 10−19
𝐶.
Dengan demikian perubahan energi potensialnya adalah
∆𝐸𝑃 = 𝑞Vba = ( -1,6 x 10−19
𝐶)(+5000 V)
= -8,0 x 10−16
𝐽.
b. Energi potensial yang hilang dari elektron menjadi energi
kinetik
∆𝐸𝐾 + ∆𝐸𝑃 = 0
∆𝐸𝐾 = −∆𝐸𝑃
1
2
mv² - 0 = -q (Vb – Va) = qVba’
Dimana EK awal = 0 karena kita menganggap elektron mulai
bergerak dari keadaan diam. Jadi EK akhir = -qVba = 8,0 x
10−16
J
c. Dari persamaan di atas, kita selesaikan untuk v’
v = −
2𝑞𝑉𝑏𝑎
𝑚
= −
2 −1,6 𝑥 10−19𝐶 (5000𝑣)
9,1 𝑥 10−31𝑘𝑔
= 4,2 x 107
m/s
Misalkan sebuah elektron
dipercepat dari keadaan diam
melalui beda potensial
Vb – Va = Vba = + 5000 V
a. Berapa Energi potensial
elektron ?
b. berapa energi kinetik ?
c. laju elektron (m = 9,1 x
10−31
𝑘𝑔) sebagai akibat dari
percepatan ini ?
Energi Potensial Dan Beda Potensial BAB 1

8. 2
1
3
4
5
Usaha yang dilakukan oleh medan listrik untuk memindahkan muatan positif q
dari titik a ke b adalah sama dengan negatif perubahan energi potensial, sehingga :
W = -q(Vb – Va) = -qVba’
Kita juga dapat menuliskan usaha yang dilakukan sebagai gaya dikalikan jarak, di mana
gaya pada q adalah F = qE sehingga
W = Fd = qEd
Dimana d adalah jarak (sejajar terhadap garis garis medan) antara titik titik a dan b. Kita
sekarang menentukan kedua persamaan untuk W ini sama dan ternyata
qVba = - qEd atau Vba = -Ed
Jika kita selesaikan untuk E, kita dapatkan
E = −
𝑉𝑏𝑎
𝑑
( E seragam )

9. 2
1
3
4
5
Hubungan umum antara E dan V
“Pada umumnya adalah mungkin untuk menunjukkan
bahwa medan listrik dengan arah tertentu pada titik
manapun di ruang adalah sama dengan kecepatan dimana
potensial listrik berkurang melalui jarak pada arah tersebut.”
Sebagai contoh, komponen x medan listrik dinyatakan
dengan Ex = -
∆𝑉
∆𝑥
𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 ∆𝑉 adalah perubahan potensial
melalui jarak yang sangat dekat ∆𝑥.

10. 2
1
3
4
5
CONTOH SOAL PENYELESAIAN
Dua pelat sejajar diberi
muatan untuk menghasilkan
beda potensial 50 v. Jika
jarak antara kedua pelat
tersebut adalah 0,050m maka
hitung magnitudo medan
listrik dalam ruang diantara
kedua pelat.
Magnitudo medan listrik
adalah
E = Vba/d = 50 v/0,050 m
= 1000 V/m

11. 3
1
2
4
5
Permukaan ekuipotensial adalah permukaaan dimana semua titik berada pada potensial yang
sama. Dengan kata lain, beda potensial antara dua titik yang manapun pada permukaan tersebut
akan nol, sehingga tidak ada usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan sebuah muatan dari
satu titik pada permukaan ke yang lainya. Permukaan ekuipotensial harus tegak lurus terhadap
medan listrik pada semua titik. Jika tidak demikian, yaitu jika ada komponen E yang sejajar
terhadap permukaan akan dibutuhkan usaha untuk memindahkan muatan sepanjang permukaan
terhadap komponen E ini. Dan hal ini akan berlawanan dengan ketentuan bahwa permukaan
tersebut ekuipotensial.
GARIS GARIS DAN PERMUKAAN EKUIPOTENSIAL

12. 3
1
2
4
5
GARIS GARIS DAN PERMUKAAN EKUIPOTENSIAL
Pada gambar, beberapa garis ekuipotensial digambarkan
(garis putus-putus) untuk medan listrik (garis utuh)
antara dua pelat sejajar pada beda potensial 20 V. Pelat
negatif dipilih sembarangan sebesar nol volt dan
potensial setiap garis ekuipotensial digambarkan.
Garis- garis ekuipotensial untuk dua
kasus dua partikel yang sama, tetapi
berlawanan jenis
1
2

13. 4
1
2
3
5
POTENSIAL LISTRIK YANG DISEBABKAN OLEH
MUATAN TITIK
Potensial dalam hal ini biasanya dianggap nol pada tak terhingga (∞),
pada tempat ini juga medan listrik (E = kQ/r2) adalah nol. Hasilnya
adalah :
V= k
𝑄
𝑟
{muatan satu titik V=0 pada r =∞}
V=
1
4𝜋∈𝜃
𝑄
𝑟
Diamana k = 8,99 x109 N.m2/C2 ≈ 9,0 x109 N.m2/C2

14. 4
1
2
3
5
POTENSIAL LISTRIK YANG DISEBABKAN OLEH
MUATAN TITIK

15. 4
1
2
3
5
POTENSIAL LISTRIK YANG DISEBABKAN OLEH
MUATAN TITIK
CONTOH
Tentukan potensial pada titik 0,50 m
a. Dari muatan titik +20µC
b. Dari muatan titik -20µC
Penyelesaian :
a. Pada jarak 0,50 m dari muatan positif 20µC, potensialnya adalah
V = k
𝑄
𝑟
V = (9,0 x109 N.m2/C2 )(20 x 10-6C/0,50 m) = 3,6 x 105V
b. Untuk muatan negatif
V = (9,0 x109 N.m2/C2)( -20 x 10-6C/0,50 m ) = - 3,6 x 105V
Potensial dapat bertanda positif atau negatif dan kita selalu memasukkan tanda
muatan ketika menghitung potensial listrik.

16. 5
1
2
3
4
POTENSIAL LISTRIK DISEBABKAN OLEH DIPOL
LISTRIK MOMEN DIPOL
BAB5
Dua titik muatan Q yang sama, namun tandanya
berlawanan, dan terpisah oleh jarak l disebut dipol listrik.
Potensial listrik pada titik P sembarangan yang disebabkan
oleh dipol merupakan jumlah potensial yang disebabkan
oleh masing-masing muatan
V =k
𝑄
𝑟
+
𝑘(−𝑄)
𝑟+∆𝑟
= kQ
1
𝑟
−
1
𝑟+∆𝑟
= kQ
∆𝑟
𝑟 (𝑟+∆𝑟)′
Persamaan ini dapat disederhanakan menjadi
V =
𝑘𝑄𝑙 𝑐𝑜𝑠θ
𝑟2
Hasil kali Ql pada persamaan diatas disebut sebagai momen
dipol. Persamaannya dituliskan
V =
𝑘𝑝 𝑐𝑜𝑠θ
𝑟2

17. 5
1
2
3
4
POTENSIAL LISTRIK DISEBABKAN OLEH DIPOL
LISTRIK MOMEN DIPOL
BAB5
Pada tabel menunjukan
momen dipol untuk beberapa
molekul. Tanda + dan –
menunjukan pada atom
mana muatan-muatan ini
berada. Dua yang terakhir
merupakan bagian dari
banyak molekul organik dan
memainkan peranan penting
dakam biologi molekuler.

18. 1
2
3
4
5
Kesimpulan
Potensial listri V di semua titik dalam ruang didefinisikan sebagai energi potensial
listrik per satuan muatan:
Va =
𝐸𝑃𝑎
𝑞
Beda potensial listrik antara dua titik didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan
untuk memindahkan muatan listrik 1 C antara dua titik. Perubahan EP muatan q
ketika bergerak melalui beda potensial Vba adalah
∆𝐸𝑃 = 𝑞Vba’
Garis maupun permukaan ekuipotensial keduanya berada pada potensial yang sama,
dan tegak lurus terhadap medan listrik semua titik. Potensial listrik pada posisi P yang
disebabkan oleh muatan titik Q dinyatakan dengan
V=
𝑘𝑄
𝑟
Dimana r adalah jarak dari Q ke posisi P dan k = 1
4𝜋𝜖𝜃

19. Thank
You