Beda Potensial Listrik, Rumus, Contoh Soal, dan Latihan

Ilustrasi.(Freepik)

BEDA potensial listrik dapat dilihat dalam fenomena alam berupa petir. Tahukah kamu, mengapa petir berbahaya? Apa sebenarnya petir itu? 

Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir terjadi akibat ada gejala listrik statis Ialah Benjamin Franklin (1706-1790). Menurutnya, petir Ialah kilatan cahaya yang muncul akibat perpindahan muatan negatif (elektron) antara awan dan awan atau antara awan dan bumi. 

Petir dapat terjadi karena beda potensial yang sangat besar antara dua awan berbeda atau antara awan dengan bumi. Akibatnya akan terjadi lompatan muatan listrik atau perpindahan elektron secara besar-besaran dari awan ke awan atau dari awan ke bumi.

Besarnya beda potensial listrik dapat dihitung dengan membandingkan besar energi listrik yang diperlukan dengan jumlah muatan listrik yang dipindahkan. Berikut rumusnya sebagaimana dilansir dari Buku Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Untuk SMP/MTs Kelas IX Semester 1 yang ditulis Siti Zubaidah dkk. 

Rumus beda potensial listrik

∆V = W/Q

∆V = beda potensial listrik (volt).
W  = energi listrik (joule).
Q  = muatan listrik (coulomb).

Contoh soal 

1. Berapakah beda potensial kutub-kutub baterai sebuah rangkaian jika baterai tersebut membutuhkan energi sebesar 60 J untuk memindahkan muatan sebesar 20 C?

Diketahui:

W = 60 J
Q = 20 C

Ditanya: beda potensial.

Jawab:

∆V = W/Q = 60 J/20 C = 3 volt.

Jadi, beda potensial kutub-kutub baterai rangkaian tersebut ialah 3 volt.

2. Suatu baterai memiliki beda potensial sebesar 1,5 V. Berapakah besar energi yang diperlukan baterai jika digunakan untuk memindahkan muatan sebanyak 40 C

Diketahui:

Beda potensial = 1,5 V  
Besar muatan = 40 C

Ditanya: besar energi untuk memindahkan muatan.

Jawab:

W = V × Q = 1,5 V × 40 C= 60 J.

Jadi, besar energi untuk memindahkan muatan tersebut sebesar 60 joule.

Soal Latihan

1. Beda potensial antara dua titik pada kawat penghantar sebesar 9 V. Berapakah energi listrik yang digunakan untuk memindahkan muatan sebesar 30 C di antara dua titik tersebut?

2. Jumlah muatan yang dipindahkan pada sebuah rangkaian listrik adalah 15 C. Jika energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan tersebut dari ujung-ujung rangkaian listrik adalah 45 J, berapakah beda potensial antara ujung-ujung rangkaian tersebut?

Nah, gampang kan? Selamat belajar dan berlatih. (Z-2)