Potensilistrik atau voltaselistrik adalah jumlah energi diperlukan untuk memindahkan muatan listrik kesatuan antara dua titik yang berbeda dari suatu daerah dengan a Medan listrik. HAI potensilistrik itu adalah besaran fisik mendaki mengukur dalam volt (V), yang setara dengan joulepercoulomb (J/C) dalam satuan SI.
Baca juga: Elektrostatika - apa itu, rumus dan latihan yang diselesaikan
Sifat potensial listrik
HAI potensilistrik adalah jumlah energi potensial listrik, dalam joule, per satuan muatan, in coulomb. Memahami: menegaskan bahwa outlet menyediakan 110V potensial listrik setara dengan mengatakan bahwa itu menghasilkan 110 J energi untuk setiap coulomb muatan listrik yang melewati terminalnya.
Potensial listrik pada titik di mana muatan Apa adalah adalah secara langsungsebanding ke modul beban listrik Apa yang menghasilkannya, dan berbanding terbalik dengan jarak D:
Seperti yang Anda lihat pada gambar, semua bintik-bintiksama jauh
(garis merah) ke beban pembangkit (Q) berada di samapotensilistrik dan, oleh karena itu, mereka disebut ekuipotensial. NS rumus digunakan untuk menghitung potensial listrik adalah:
kamu – potensial listrik (V)
Q – muatan listrik (C)
k0 – konstanta vakum elektrostatik (9.0.109 N.m²/C²)
D – jarak (m)
Potensial listrik dapat mengakui sinyal aljabar, positif dan negatif,terkaitsecara langsung Suka tanda pengisian yang menghasilkan potensi dan dengan jarak D sampai dengan biaya itu. Artinya, di sekitar benda bermuatan listrik, ada banyak nilai potensial listrik yang tak terhingga, yang ditentukan oleh jarak ke muatan itu. Dengan cara ini, potensial listrik sebuah muatan hanya akan sama persis dengan 0 ketika jarak antara titik di mana Anda ingin mengukur potensial nol dan muatannya sangat besar.
Baca juga: Arus listrik: rumus dan latihan yang diselesaikan
Ada cara lain untuk mendefinisikan potensial listrik dengan mengaitkannya dengan energi potensial listrik, berikut caranya:
DANKakidi sana – energi potensial listrik (J)
Definisi potensial listrik
Pertimbangkan bahwa mengenakan biayalistriktepat waktuApa ada di satu titik NS medan listrik seragam DAN, seperti yang ditunjukkan pada gambar, dan kemudian digeser ke titik B.
Mari kita hitung energi diperlukan untuk biaya menjadi terlantardiantaraAndabintik-bintikA dan B, dipisahkan oleh jarak D. Untuk melakukan ini, kita akan menggunakan definisi dari Kerja:
Ingatlah bahwa kekuatan listrik dihasilkan oleh medan listrik dan bekerja pada muatan q sama dengan hasil kali muatan q dengan medan listrik E:
Bergabung dengan rumus sebelumnya, kami memiliki ekspresi yang berbeda untuk pekerjaan yang dilakukan oleh gaya listrik:
Selanjutnya, kita harus ingat seperti apa hubungan antara medan listrik itu. DAN dan potensial listrik kamu. Dengan demikian:
Akhirnya, kami menemukan ekspresi yang digunakan untuk menghitung potensial listrik dalam hal pekerjaan yang dilakukan untuk menggeser muatan listrik antara titik A dan B, seperti yang sekarang kami tunjukkan:
Karena usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan listrik antara titik A dan B sama dengan jumlah energi listrik yang beban "diperoleh" atau "hilang", potensi listrik dapat dipahami sebagai rasio energi terhadap muatan, seperti yang dijelaskan.
Baca juga: Kalorimetri - cabang ilmu yang mempelajari pertukaran panas dan fenomenanya
Latihan tentang potensial listrik
Pertanyaan 1) Di antara dua pelat logam bermuatan, berjarak 10 cm, terdapat medan listrik 500 V/m. Tentukan beda potensial listrik di antara keduanya.
a) 10V
b) 100V
c) 50V
d) 500V
e) 5000 V
Masukan: Huruf C
Resolusi:
Setelah mengubah jarak antara pelat, mengubahnya menjadi meter (10 cm = 0,1 m), kita akan menggunakan rumus yang menghubungkan medan listrik dengan beda potensial, amati:
Melalui perhitungan yang ditunjukkan, kami menemukan bahwa beda potensial antara pelat adalah 50 V, jadi alternatif yang benar adalah huruf c.
Pertanyaan 2) Tinjau pernyataan yang berkaitan dengan potensial listrik:
I – Potensial listrik adalah besaran skalar.
II – Satuan pengukuran potensial listrik adalah ampere (A).
III – Potensial listrik pada titik tertentu dalam ruang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ke muatan listrik.
IV – Satuan pengukuran potensial listrik, menurut SI, adalah volt (V).
Apakah benar:
a) I dan II
b) I dan IV
c) II dan III
d) I, II dan III
e) II, III dan IV
Masukan: Huruf b
Resolusi:
Pernyataan II dan III salah, karena satuan pengukurannya adalah volt dan potensial listrik berbanding terbalik dengan jarak ke beban. Jadi, pernyataan I dan IV benar.
Pertanyaan 3) Sebuah partikel bermuatan listrik, dengan muatan 2 mC (2.0.10-3 C), mengalami kerja 5,0 J ketika diangkut antara dua titik dari suatu rangkaian listrik. Tentukan beda potensial antara titik-titik tersebut.
a) 3.0.106 V
b) 4,5.102 V
c) 0,5.103 V
d) 2.5.10-3 V
e) 10.10-4 V
Masukan: Huruf D
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan, gunakan saja rumus yang menghubungkan potensial listrik dan usaha, amati:
Menurut hasil yang diperoleh, jawaban yang benar adalah huruf d.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm