Potensial listrik adalah sebuah konsep dalam fisika yang menggambarkan kemampuan perubahan energi potensial listrik ketika suatu muatan dipindahkan dalam medan listrik. Potensial listrik di suatu titik sangat relevan dengan jarak dan besarnya muatan listrik itu sendiri. Dalam tulisan ini, kita akan mencari potensial listrik di titik P dengan konfigurasi muatan 2 titik yang besarnya 10 min 6 C dan berjarak 60 cm satu sama lain.
Sebelum kita menghitung potensial listrik di titik P, kita perlu memahami beberapa konsep seperti muatan listrik, medan listrik, dan konstanta listrik.
Muatan Listrik
Muatan listrik adalah sifat fisik dasar suatu materi yang menyebabkan gaya tarik atau tolak antara partikel bermuatan seperti proton dan elektron. Satuan standar untuk muatan listrik adalah Coulomb (C). Dalam kasus ini, kita diberikan muatan 2 titik dengan besarnya 10 min 6 C, yang berarti mereka masing-masing memiliki muatan sebesar 5 x 10^-6 C.
Medan Listrik
Medan listrik adalah representasi vektor atau gaya listrik per satuan muatan yang ditempatkan dalam medan itu. Medan listrik adalah suatu konsep penting untuk memahami cara kerja gaya listrik pada jarak. Medan listrik di sekitar muatan berkaitan langsung dengan muatan dan jarak antara muatan.
Konstanta Listrik
Konstanta listrik, atau dikenal juga sebagai hambatan vakum atau konstanta Coulomb, adalah konstanta yang muncul dalam hukum Coulomb untuk menggambarkan gaya listrik antara muatan listrik. Nilai konstanta listrik (k) dalam satuan SI adalah 8.99 x 10^9 N m²/C².
Menghitung Potensial Listrik di Titik P
Kita menggunakan formula berikut untuk menghitung potensial listrik di titik P:
V = k(Q1/r1 + Q2/r2)
di mana:
- V adalah potensial listrik di titik P
- Q1 dan Q2 adalah muatan listrik 1 dan 2
- r1 dan r2 adalah jarak titik P dari muatan listrik 1 dan 2
- k adalah konstanta listrik (8.99 x 10^9 N m²/C²)
Kita diberikan informasi bahwa titik P berada 60 cm dari muatan, maka r1 dan r2 sama dengan 0.6 m.
Muatannya, Q1 dan Q2, adalah masing-masing 5 x 10^-6 C.
Sekarang kita bisa menghitung potensial listrik di titik P menggunakan formula di atas:
V = 8.99 x 10^9 * ( (5 x 10^-6)/(0.6) + (5 x 10^-6)/(0.6) )
V = 8.99 x 10^9 * (0.01667 + 0.01667)
V = 8.99 x 10^9 * 0.03334
V ≈ 300,000 V
Sebagai kesimpulan, potensial listrik di titik P yang berjarak 60 cm dari muatan 2 titik dengan besaran muatan 10 min 6 C adalah sekitar 300,000 V.
