Beda Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, dan Penyelesaiannya

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. 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.

Voltmeter

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.

BACA JUGA : Beda Potensial dan Energi Listrik Lengkap Contoh Beserta Pembahasan