Daftar Isi
Jawaban:
Perbedaan potensial (beda potensial – tegangan listrik) adalah perbedaan jumlah elektron yang berada dalam suatu arus listrik. Di satu sisi sumber arus listrik terdapat elektron yang bertumpuk sedangkan di sisi yang lain terdapat jumlah elektron yang sedikit.
Penjelasan:
Hal ini terjadi karena adanya gaya magnet yang memengaruhi materi tersebut. Dengan kata lain, sumber tersebut menjadi bertegangan listrik. Jika rangkaian tersebut disentuh oleh materi yang dapat menghantarkan listrik maka aliran elektron tersebut akan mengalir melalui sesuatu yang menyentuhnya. Jika manusia menyentuh benda tersebut maka manusia tersebut akan teraliri listrik pada tubuhnya (tersetrum). Besarnya efek dari aliran listrik tersebut tergantung dari besarnya perbedaan elektron yang terkumpul di suatu materi (beda potensial).
MAAF KALO SALAH 🙂
Perbedaan potensial (beda potensial – tegangan listrik) adalah perbedaan jumlah elektron yang berada dalam suatu arus listrik.Di satu sisi sumber arus listrik terdapat elektron yang bertumpuk sedangkan di sisi yang lain terdapat jumlah elektron yang sedikit. Hal ini terjadi karena adanya gaya magnet yang memengaruhi materi tersebut. Dengan kata lain, sumber tersebut menjadi bertegangan listrik.Jika rangkaian tersebut disentuh oleh materi yang dapat menghantarkan listrik maka aliran elektron tersebut akan mengalir melalui sesuatu yang menyentuhnya. Jika manusia menyentuh benda tersebut maka manusia tersebut akan teraliri listrik pada tubuhnya (tersetrum).Besarnya efek dari aliran listrik tersebut tergantung dari besarnya perbedaan elektron yang terkumpul di suatu materi (beda potensial).Sumartono/talber
1. Pengertian Beda Potensial Listrik
Untuk memindahkan sejumlah muatan listrik dari sebuah titik ke titik lainnya dalam sebuah penghantar atau dalam rangkaian listrik diperlukan sejumlah energi. Energi yang dimiliki oleh muatan listrik tersebut disebut dengan energi potensial listrik. Kutub negatif sebuah baterai mempunyai elektron-elektron yang memiliki energi potensial listrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan energi potensial listrik yang dimiliki oleh elektron-elektron yang terdapat pada kutub positif baterai. Perbedaan besar energi ini menyebabkan elektron mengalir dari tempat dengan energi potensial tinggi ke tempat yang energi potensialnya lebih rendah. Elektron mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif. Aliran elektron akan berhenti jika tidak ada lagi perbedaan energi potensial antara kutub negatif dan kutub positif. Perbedaan energi potensial antara kutub negatif dan kutub positif ini disebut dengan Beda Potensial. Beda potensial lebih populer disebut dengan tegangan atau voltase.
Tegangan/voltase/beda potensial dapat dianalogikan dengan tekanan yang dihasilkan permukaan air di dalam bak. Semakin tinggi permukaan air, semakin tinggi tekanan yang dihasilkan, dan semakin besar pula kerja/energi yang dihasilkan. Semakin banyak jumlah air yang dialirkan, semakin besar pula kerja/energi yang dihasilkan.
Kerja air ~ ketinggian x jumlah air
Kerja alat listrik ~ voltase x jumlah muatan listrik
W ~ V x q
Beda potensial atau yang sering disebut dengan tegangan listrik adalah banyaknya energi listrik yang digunakan untuk memindahkan tiap coulomb muatan listrik dari satu ujung penghantar keujung penghantar yang lain.
Bila dinyatakan dalam hubungan matematis :
V=Wq
V : Beda potensial dalam satuan Volt
W : Energi listrik dalam satuan Joule
q : Banyaknya muatan listrik dalam satuan Coulomb
Selain dinyatakan dalam satuan volt, beda potensial dapat dinyatakan dalam satuan lain yaitu :
Mikro volt ( µV ) = 10-6 Volt
Mili volt (mV ) = 10-3 Volt
Kilo Volt ( kV ) = 103 Volt
Mega Volt ( MV ) = 106 Volt
Contoh soal
1. Untuk memindahkan 600 coulomb muatan listrk dari ujung penghantar ke ujung penghantar yang lain diperlukan energi listrik sebesar 7200 Joule. Tentukan beda potensial pada kedua ujung penghantar tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui : q = 600 C
W = 7200 J
Ditanyakan : V = …………. ?
Jawaban : V = W / q
V = 7200 J / 600 C
V = 12 volt
2. Berapa energi yang dibutuhkan untuk memindahkan 800 coulomb muatan listrik dari ujung penghantar yang satu keujung penghantar lain jika beda potensialnya 6 volt ?
Penyelesaian :
Diketahui : q = 800 coulomb
V = 6 volt
Ditanyakan W = …………….. ?
Jawab : W = V . q
W = 6 . 800
W = 4.800 J
————————————————
2. Mengukur Beda Potensial
Beda potensial atau tegangan sebuah lampu dapat dikur dengan menggunakan voltmeter. Cara pemasangan volmeter adalah disusun paralel dengan tegangan alat yang ingin diukur, seperti pada gambar berikut:
Pemakaian amperemeter dan voltmeter dapat secara bersamaan seperti pada gambar berikut :
Latihan :
1. Jelaskan pengertian dari beda potensial !
2. Sebutkan nama alat yang dapat digunakan untuk mengukur beda potensial !
3. Untuk memindahkan 120 coulom muatan listrk dari ujung penghantar ke ujung penghantar yang lain diperlukan energi listrik sebesar 8400 Joule. Tentukan beda potensial pada kedua ujung penghantar tersebut ?
4. Berapa energi yang dibutuhkan untuk memindahkan 800 coulomb muatan listrik dari ujung penghantar yang satu keujung penghantar lain jika beda potensialnya 9 volt ?
5. Sebuah penghantar dihubungkan dengan sumber arus yang menghasilkan arus 2 ampere selama 2 menit apabila energi yang di butuhkan dalam proses tersebut adalah 9600 joule tentukan muatan listrik yang dialirkan dan berapa beda potensial sumber arus yang digunakan?
Beda Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, dan Penyelesaiannya
Amongguru.com. Beda potensial atau biasa disebut tegangan listrik adalah perbedaan jumlah elektron yang berada pada suatu arus listrik.
Perbedaan jumlah elektron ini dapat disebabkan karena adanya penumpukan elektron pada satu sisi sumber arus listrik dan di sisi lain jumlah elektronnya lebih sedikit.
Dua benda yang mempunyai beda potensial dapat menyebabkan terjadinya arus listrik, dengan syarat kedua benda tersebut dihubungkan oleh suatu penghantar.
Benda yang muatan listrik positifnya lebih banyak, maka dikatakan mempunyai potensial lebih tinggi.
Sedangkan benda yang muatan listrik negatifnya lebih banyak, dikatakan benda tersebut mempunyai potensial lebih rendah.
Benda A memiliki muatan positif lebih banyak atau mempunyai potensial lebih tinggi daripada benda B. Dengan demikian, arus listrik yang terjadi akan berasal dari benda A menuju ke benda B.
Adanya arus listrik ini sebagai usaha penyeimbangan potensial antara A dan B, sehingga arus listrik seolah-olah berupa arus muatan positif.
Penyebab Terjadinya Beda Potensial
Beda potensial dapat muncul jika ada gaya magnet yang memengaruhi benda yang memiliki muatan listrik.
Beda potensial juga dapat terjadi jika suatu rangkaian listrik disentuh oleh materi yang dapat menghantarkan listrik (konduktor), sehingga elektron akan mengalir melalui materi tersebut.
Baca : Pengertian Listrik Dinamis, Fungsi, Rumus Perhitungan, dan Contohnya.
Hal inilah yang menyebabkan mengapa manusia dapat tersengat listrik jika menyentuh benda yang dialiri oleh listrik.
Efek dari aliran listrik saat tersengat ini tergantung besar kecilnya perbedaan elektron pada materi tersebut.
Alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial adalah Voltmeter. Pada saat mengukur beda potensial listrik, voltmeter harus dipasang paralel dengan benda yang akan diukur.
Selanjutnya, menghubungkan ujung yang potensialnya lebih tinggi ke kutub positif dan ujung yang potensialnya lebih rendah ke kutub negatif.
Rumus Beda Potensial
Beda potensial listrik adalah banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan listrik dari ujung-ujung penghantar.
Hubungan antara energi listrik, muatan listrik, dan beda potensial listrik secara matematik dirumuskan sebagai berikut.
Dengan :
V = beda potensial listrik (satuan Volt, V)
W = energi listrik (satuan Joule, J)
Q = muatan listrik (satuan Coulomb, C)
Contoh Soal :
Soal 1
Muatan sebesar 4 Coulomb akan dipindahkan dari titik A ke B dengan usaha sebesar 10 Joule. Hitunglah beda potensial antara titik A dan B!
Penyelesaian :
Diketahui :
Q = 4 C
W = 10 J
Ditanyakan :
V = … ?
Jawab :
V = W/Q
V = 10/ 4
V = 2,5 V
Jadi, beda potensial antara titik A dan B adalah sebesar 2,5 Volt.
Soal 2
Di dalam sebuah sumber listrik mengalir energi sebesar 4.200 Joule dan digunakan untuk memindahkan muatan 70 Coulomb. Hitunglah beda potensial perpindahan muatan tersebut!
Penyelesaian :
Diketahui K
W = 4.200 J
Q = 70 C
Ditanyakan :
V = … ?
Jawab :
V = W/Q
V = 4.200/70
V = 60 Volt
Jadi besarnya beda potensial perpindahan muatan tersebut adalah sebesar 60 Volt.
Demikian ulasan mengenai beda potensial listrik, rumus, contoh soal, dan penyelesaiannya. Semoga bermanfaat.
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.
Perpindahan muatan listrik (elektron) tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan potensial listrik (beda potensial listrik). Besarnya beda potensial listrik dapat dihitung dengan membandingkan besar energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan sejumlah muatan listrik. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.
∆V=WQ
Keterangan:
ΔV= beda potensial listrik (volt)
W = energi listrik (joule)
Q = muatan listrik (coulomb)
Agar lebih memahami konsep beda potensial, lakukan kegiatan berikut!
1. Jika ada dua benda bermuatan listrik seperti 4 gambar berikut, maka benda manakah yang memiliki beda potensial yang lebih besar?
a. VA … VB c. VA … VB
b. VA … VB d. VA … VB
- Jika selisih potensial antara benda A dan B cukup besar, maka akan terjadi loncatan muatan listrik (elektron). Dari benda mana ke benda manakah loncatan elektron tersebut mengalir?
- Apa yang terjadi apabila benda A dan B memiliki elektron yang sama? Apakah ada perpindahan elektron?
Ayo Kita Kerjakan!
1. Berapakah beda potensial kutub-kutub baterai sebuah rangkaian jika baterai tersebut membutuhkan energi sebesar 120 J untuk memindahkan muatan sebesar 20 C?
Diketahui:
W = …
Q = …..
Ditanya: ΔV
Jawab:
ΔV = W / Q
ΔV = …..
Jadi, beda potensial kutub-kutub baterai rangkaian tersebut adalah … volt.
2. Sebuah accumulator yang memiliki beda potensial sebesar 12 V. Berapakah besar energi yang diperlukan baterai jika memindahkan muatan sebanyak 4 C ?
Diketahui:
ΔV = … V
Q= … C
Ditanya: W
Jawab:
W = ΔV.Q
W = … x … = … volt.C
W = … joule.
Jadi, besar energi untuk memindahkan muatan tersebut sebesar … joule.