ENERGI DAN POTENSIAL LISTRIK

MAKALAH

ENERGI DAN POTENSIAL LISTRIK

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan

karuniaNya kami dapat menyelesaikan Makalah Medan elektro magnetik “Energi dan potensial listrik’’ Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan kepada seseoran di bidang elektro, Di samping itu, makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah Medan elektro magnetik.

Manusia, sebagai makhluk ciptaan Allah SWT yang paling sempurna harus sadar akan keberadaan dirinya, tidak takut untuk mengubah kehidupannya untuk menjadi lebih baik, dan tidak berhenti untuk terus menambah ilmu pengetahuannya terutama di bidang elektro Sang Maha Pencipta. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada penulisan ini. Dengan segala kerendahan hati penulis mengharap kritik dan saran.

Tak ada gading yang tak retak, kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT semata. Semoga makalah ini menjadi pelita bagi individu yang ingin mengembangkan kepribadian dirinya. Amin.

Makassar,28 juni 2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

      Gaya Coulomb dan medan litrik merupakan besaran vektor, sedangkan energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar.

      Energi potensial listrik akan timnul bila sebuah muatan uji q_o didekatkan pada sebuah muatan q. Besarnya energi potensial yang timbul pada muatan q_o sebanding dengan usaha yang diperlukan untuk melawan gaya Coulomb F_C

Gravitasi bumi, salah satu gaya yang menimbulkan energi potensial.

       Energi potensial dari kereta roller coaster akan maksimum saat berada pada lintasan tertinggi.Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J).

Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.

1.2 Rumusan masalah

1.      Potensia Listrik dan Energi Potensial Listrik

2.      Hukum Kekekalan Energi Mekanik dalam Medan Listrik

1.3. Maksud Dan Tujuan

Maksud dan tujuan laporan makalah ini “Energi potensia listrik”. Adalah sebagai syarat untuk memenuhi salah satu mata kuliah Elektro.

BAB II ISI

Ø  Energi Potensial Listrik dan Potensial Listrik

Gaya Coulomb dan medan litrik merupakan besaran vektor, sedangkan energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar.

   Energi potensial listrik akan timnul bila sebuah muatan uji q_o didekatkan pada sebuah muatan q. Besarnya energi potensial yang timbul pada muatan q_o sebanding dengan usaha yang diperlukan untuk melawan gaya Coulomb F_C. Perhatikan Gambar 4.18. Perubahan energi potensial dari keadaan (1) ke keadaan (2) sebagai berikut:

ΔE_P = -F_C cos θ (Δs)= W₁₂

dengan :

F_C = gaya Coulomb

Δs = perpindahan muatan

Tanda minus pada persamaan di atas berarti beda energi potensial sebanding dengan usaha untuk melawan gaya Coulomb F_c. Jadi, dibutuhkan gaya sebesar F untuk melawan gaya Coulomb, F=-F_C. terlihat bahwa arah gaya F sama dengan arah perpindahan Ds sehingga cos 0= 1, maka ΔE_P = FΔs. Untuk Δs sangat kecil, r₁- r₂ =0. Gaya F pada selang ΔE_P dapat dianggap sebagai gaya rata-rata dari F₁ dan F₂ dengan:

Perubahan potensialnya :

ΔE_P = W₁₂ = FΔs

ΔE_{P =}(r₁-r₂) = kq_oq ............................................................(4.1.11)

dengan :

ΔE_P = perubahan energi potensial listrik antara kedudukan akhir dan kedudukan akhir

W₁₂ = usaha yang dilakukan untuk memindahan muatan q_o.

q_o = muatan, uji, q = muatan sumber.

r₂ = jarak antara muatan uji dan muatan sumber pada kedudukan akhir yaitu titik 2.

·         r₁ = jarak antara muatan uji dan muatan sumber pada kedudukan awal yaitu titik 1. Potensial Listrik

      

·          Potensial Listrik

Potensial listrik adalah energi potensial per satuan muatan penguji , rumus potensial listrik sebagai berikut :  V = Ep /q’  atau seperti pada gambar berikut

Potensial listrik di titik P dirumuskan :

V = k Q/r

V = Potensial Listrik (Volt)

k = Konstanta Listrik = 9.109 NC-2 m2

Q = Muatan sumber (Coulomb)

r = jarak dari muatan sampai titik P

      Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan sehingga beda potensial listrik antara dua titik 1 dan 2 adalah:

V₁₂ = kq

dengan V₁₂ menyatakan beda potensial oleh sebuah muatan q antara jarak r₁ dan r₁.

Untuk menentukan besarnya potensial listrik yang ditimbulkan oleh muatan q di titik (1) dan (2) adalah:

V₁₂ = V₂ – V₁ =  kq=

Dengan V₁ menyatan potensial mutlak di titik (1) dan V₂ menyatakan potensial mutlak di titik (2). Secara umum, potensial sebuah titik berjarak r dari muatan q adalah:

V =

Potensial listrik di suatu titik pada medan listrik adalah besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik dari tak hingga ke titik tersebut.

Potensial listrik adalah besaran skalar. Potensial yang ditimbulkan oleh beberapa muatan sumber cukup dihitung dengan penjumlahan aljabar biasa.

V =

V =

Dengan n adalah banyak muatan sumber.

Hitung potensial listrik di titik B yang ditimbulkan oleh ketiga muatan sumber yang ada di dekat titik ini, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1.21.

Gambar 4.1.21.

Penyelesaian:

q₁ = 5 × 10^-8 C,                       q₂ = -4× 10^-8 C,                       q₃ = 8× 10^-8 C

r₁ = 10 cm =10^-1 m,                 r₂ = 20 cm = 2×10^-1 m,           r₃ = 10 cm =10^-1 m

V = = -63×10² volt =-6300 V

Ø  Huku kekekalan energy mekanik dan medan listrik.

Jika suatu partikel bermuatan, seperti proton atau elektron diletakkan pada suatu tempat yang dipengaruhi oleh medan listrik, maka berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Misalkan, dua posisi partikel bermuatan, yaitu posisi 1 dan posisi 2, maka dapat dinyatakan sebagai:

E_P1 + E_k1 = E_P2 + E_k2

Energi potensial listrik E_p = qV dan energi kinetik E_k = ½ mv², sehingga diperoleh:

qV₁ + ½ mv₁^{2 =} qV₂ + ½ mv₂²

dengan q dan m adalah muatan massa partikel, V₁ dan V₂ adalah potensial listrik pada kedudukan 1 dan 2.

BAB II

PENUTUP

3.1  KESIMPULAN

      Energi Potensial Listrik adalah usaha yang dilakukan gaya Coulomb, untuk memindahkan muatan uji  +q’ dari suatu titik ke titik lainnya.

     Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan sehingga beda potensial listrik antara dua titik 1 dan 2 adalah:

V₁₂ = kq

dengan V₁₂ menyatakan beda potensial oleh sebuah muatan q antara jarak r₁ dan r₁.

3.2. SARAN

       Dalam makalah singkat ini penulis ingin menyarankan kepada rekan mahasiswa hendaknya kita membuat tugas yang diberikan oleh dosen pengasuh kita yang berupa makalah khususnya mata kuliah Teknik Elektro, kita membuat sendiri agar kedepannya kita menjadi mahasiswa yang benar-benar siap pakai di kalangan masyarakat maupun dunian kerja.