Energi potensial listrik

Sebelum mempelajari topik ini, terlebih dahulu pahami materi usaha fisika, gaya konservatif, muatan listrikhukum Coulomb dan medan listrik.

Gaya listrik merupakan gaya konservatif

Selain gaya gravitasi dan gaya pegas, contoh gaya konservatif lainnya adalah gaya listrik. Agar lebih memahami mengapa gaya listrik disebut sebagai gaya konservatif, pahami penjelasan berikut.

Energi potensial listrik 1Andaikan terdapat dua plat bermuatan listrik sebagaimana tampak pada gambar, plat kiri bermuatan positif dan plat kanan bermuatan negatif. Tanda panah di antara kedua plat merupakan garis-garis medan listrik yang keluar dari muatan positif menuju muatan negatif. Sebuah muatan positif berada di dekat plat bermuatan listrik positif.

Adanya medan listrik menyebabkan muatan positif mengalami gaya listrik yang searah dengan medan listrik, sehingga muatan positif dipercepat ke kanan menuju plat bermuatan negatif. Arah gaya listrik ke kanan, searah dengan arah gerak muatan, sehingga gaya listrik melakukan usaha positif pada muatan. Secara matematis, usaha yang dilakukan oleh gaya listrik pada muatan positif adalah W = F s = q E s, di mana W = usaha, F = gaya listrik, s = jarak antara kedua plat, q = muatan positif, E = medan listrik.

Setelah tiba di dekat plat bermuatan negatif, jika muatan positif hendak dikembalikan ke posisinya semula di dekat plat bermuatan positif maka diperlukan gaya luar. Ketika muatan positif dipindahkan ke kiri menuju plat bermuatan positif, gaya listrik tetap berarah ke kanan sehingga gaya listrik melakukan usaha negatif pada muatan. Secara matematis, usaha yang dilakukan oleh gaya listrik pada muatan positif adalah W = – F s = – q E s. 

Usaha total yang dilakukan oleh gaya listrik pada muatan positif, ketika muatan berpindah ke kanan lalu berpindah lagi ke kiri menuju posisinya semula adalah W = q E s – q E s = 0. Jika usaha total yang dilakukan oleh suatu gaya pada suatu benda, ketika benda bergerak menjauhi posisinya semula lalu kembali lagi ke posisinya semula, sama dengan nol, maka gaya tersebut merupakan gaya konservatif. Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa gaya listrik merupakan gaya konservatif.

Anda perlu masuk untuk melihat isi selengkapnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

Leave a Reply

error: