Gambar 2.4, Kerja positif
dilakukan dengan memindahkan muatan q’ dan potensial yang
rendah di B ke potensial yang lebih tinggi di A.
Gambar 2.5, Kerja positif dilakukan dengan mengangkat m dari potensial
yang rendah di B ke potensial yang lebih tinggi di A.
Hubungan dari potensial listrik V dengan energi potensial W bahwa, “1 volt adalah bahwa dibutuhkan energi 1 joule, untuk memindahkan muatan 1 coulomb
dari satu titik ke titik yang lain”. Dari defenisi ini bisa ditentukan W, jika sebuah muatan dipindahkan dari potensial tinggi di A ke potensial lebih rendah di B V
B
- V
A
, maka kerja yang dilakukan ialah negatif. ��
�
− �
�
− � � ���
� �
�
�
− �
�
= − � ���
� �
Jika demikian ∆� = � −�
��� �
2 �
�
= �
� �
2.1.1 Potensial Dari Suatu Muatan Titik
Potensial di suatu titik, misalnya titik A merupakan selisih atau beda potensial antara potensial di titik tersebut dengan sebuah titik yang jauh sehingga
A beda potensial lebih tinggi
B beda potensial lebih rendah
A beda potensial lebih tinggi
B beda potensial lebih rendah
+q
-q
+q m
gravi tasi
Universitas Sumatera Utara
potensialnya nol, sehingga dapatkan sebuah nilai yang paling mendekati nilai sebenarnya:
�
�
= �
� �
�
− � �
�
~
2.4 ≈ �
� �
�
Titik acuan jarak sangat jauh sebagai acuan umum karena memiliki potensial mendekati nol, sebagaimana analisisnya ditentukan potensial gravitasi dipilih
permukaan bumi sebagai acuan umum karena potensial nol.
2.1.2 Garis – Garis Ekipotensial
Garis-garis ekipotensial merupakan tempat kedudukan titik - titik pada bidang permukaan yang semuanya mempunyai potensial listrik yang sama pada setiap
bidang, seperti gambar di bawah.
Gambar 2.7, Arahmedan listrik pada berbagai titik di sekitar
muatan titik positif. Gambar 2.6, Garis - garis medan untuk
muatan titik positif dan titik muatan negatif di dekatnya yang sama besarnya. Muatan -
muatan saling tarik - menarik satu sama lain. Pola garis - garis medan listrik yang
menunjukan memiliki simetri rotasi terhadap suatu sumbu yang melewati kedua muatan
pada lembar bidang. Arah medan listrik pada satu titik diperlihatkan; vektor bersinggungan
dengan garis medan melalui titik.
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Bidang atau Garis Ekipotensial
Lembar Permukaan
Ekipotensial
Garis – Garis Medan Listrik
Gambar 2.8, Garis - garis medan listrik pada dua muatan positif yang sama. Muatan saling tolak – menolak. Pola tiga - dimensi garis - garis medan listrik,
pola yang ditampilkan di sini sekitar satu sumbu yang melewati kedua muatan pada lembar bidang. Pola tiga dimensi medan listrik memiliki simetri rotasi
terhadap sumbu itu. Arah medan listrik pada satu titik yang diperlihatkan; bahwa bersinggungan dengan garis medan listrik yang melalui titik.
Gambar 2.9, Permukaan ekipotensial merupakan potensial yang sama di semua titik. Garis ekipotensial merupakan garis yang
menghubungkan titik - titik yang mempunyai potensial sama.Dan selalu tegak lurus garis medan listrik, jadi selalu tegak lurus gaya
yang dialami muatan dititik itu.
Universitas Sumatera Utara
Permukaan ekipotensial: potensial yang sama di semua titik garis ekipotensial: garis yang menghubungkan titik - titik yang mempunyai potensial
sama. Garis ekipotensial selalu tegak lurus garis medan listrik, jadi selalu tegak lurus gaya yang dialami muatan dititik itu.
Muatan yang bergerak pada garis atau bidang ekipotensial, tidak memerlukan usaha.
−���� = � 2.5 Nialai maksimum dari –dvdr pada suatu titik yang dinamakan gradien potensial
pada suatu titik tersebut. Untuk daerah yang potensialnya sama, maka medan listrik E = 0.
2.2 Kerapatan Arus
