Artikel ini mempelajari rumus beda potensial listrik disertai dengan contoh soal dan pembahasannya.
Hai temen-temen Zenius! Era modern gini ga mungkin kalau kita ga kenal sama yang namanya listrik. Bahkan detik ini juga gua yakin temen-temen semua lagi make listrik entah untuk nyalain laptop, kipas angin atau yang lainnya. Kali ini kita bakalan bahas tentang beda potensial listrik, terutama rumus, contoh soal dan pembahasannya.
Tetapi sebelum itu, gua pengen temen-temen tau dulu nih apaan sih itu beda potensial listrik? Sekalian mumpung bahas listrik, biar seru gua juga masukin batesan setrum listrik yang tubuh manusia bisa hadepin. Inget gua cuma ngasih tau batesannya, tolong jangan dicoba di rumah please nanti kenapa-kenapa lagi. Karena itu, disimak artikelnya sampai habis ya guys!
Apa Itu Beda Potensial Listrik?
Sebenarnya, beda potensial listrik sama saja dengan tegangan listrik. Ini tuh karena tegangan listrik merupakan perbedaan potensial listrik diantara dua titik. Beda potensial ini bisa terdapat di dalam medan listrik atau juga diantara dua titik dalam sebuah kabel atau rangkaian listrik.
Dok: Unsplash
Beda potensial listrik ini kemudian menggambarkan energi potensial listrik per muatan yang diukur dalam Joule per Coulomb. Biar lebih mudah anggep aja gini deh temen-temen, beda potensial listrik ini adalah besarnya usaha yang dilakukan untuk memindahkan satu coulomb muatan.
Setruman Listrik Bahaya Ga Sih Bagi Manusia?
Mungkin temen-temen udah tau ya, kalau tubuh manusia itu juga berfungsi sebagai konduktor listrik. Karena ini, kalau kita coba gosok penggaris plastik ke rambut kering terus penggaris itu dideketin ke kertas, pasti nempel deh kertasnya!
Nah sekarang gua pengen tau nih, temen-temen pernah kesetrum ga sih? Gua jujur gatau statistika korban kesetrum Indonesia, tapi gua rasa kebanyakan dari kita pernah kesetrum pas megang benda logam maupun elektronik. Bahkan nyentuh orang lain aja kita bisa kesetrum, ada yang pernah ga tuh?
Lantas sebenarnya bahaya ga sih kalau kita kena setrum listrik gitu? Ternyata oh ternyata, semua itu bergantung dengan besarnya arus dan tegangan listrik serta lamanya kita kesetrum. Semua tegangan listrik yang di bawah 50 V itu aman dan tubuh kita kaga rasain, kecuali kalau kita lagi dalam kondisi basah di mana batas amannya adalah 12 V. Karena kita lagi bahas beda potensial listrik, nih gua mau share tabel batesan tegangan listrik yang tubuh kita bisa hadepin, jadi hati-hati ya guys!
Rumus Beda Potensial Listrik
Sekarang kita langsung aja masuk ke rumus beda potensial listrik. Rumus pertama yang gua kasih ini sesuai dengan definisi beda potensial listrik yang gua jelasin sebelumnya, yaitu besar usaha untuk memindah satu coulomb muatan listrik. Berikut adalah rumusnya:
Keterangan:
V = Beda Potensial (Volt)
W = Usaha/Energi (Joule)
Q = Muatan Listrik (Coulomb)
Untuk rumus kedua beda potensial listrik, kita akan melihat arus listrik dan hambatan listrik yang ada. Untuk itu, berikut adalah rumusnya:
V = I . R
Keterangan:
V = Beda Potensial (Volt)
I = Arus Listrik (Ampere)
R = Hambatan Listrik (Ohm)
Contoh Soal dan Pembahasan
Setelah mengetahui dua rumus tersebut, mari kita coba kerjakan contoh soal berikut ini!
Contoh Soal 1
Jika diketahui bahwa dibutuhkan usaha/energi sebesar 30 joule untuk memindahkan muatan listrik sebesar 10 coulomb dari titik X ke Y, maka berapakah beda potensial titik X dan Y?
Pembahasan:
Diketahui:
Q = 10 C
W = 30 J
Ditanya: V
Jawab:
V = 30/10
V = 3 V
Jadi beda potensial dari titik X ke Y adalah 3 Volt.
Contoh Soal 2
Jika diketahui sebuah kawat pengantar dihubungan dengan baterai yang terdapat hambatan sebesar 5 Ohm dan kuat arus yang mengalir adalah 1,5 Ampere maka berapakah beda potensialnya?
Pembahasan:
Diketahui:
R = 5 Ω
I = 1,5 A
Ditanya: V
Jawab:
V = I x R
V = 1,5 x 5
V = 7,5 V
Jadi beda potensialnya adalah 7,5 volt.
Sekian begitulah rumus beda potensial listrik, semoga bisa ngebantu temen-temen dalam pelajaran fisika ya! Untuk temen-temen yang punya pertanyaan atau mau ngobrol-ngobrol, bisa langsung pakai aja kolom comment kita. Selain itu kalau kalian masih pengen belajar lebih banyak lagi tentang fisika, bisa banget untuk dicek materi-materi berikut ini!
Rumus Energi Potensial dalam Fisika
Listrik – Energi dan Daya Listrik
Rumus Kuat Arus Itu Apa Sih?
Pengertian Beda Potensial, Hambatan Listrik dan Kuat Arus Listrik Beserta Rumus – Dalam pelajaran elektronika atau kelistrikan terdapat istilah istilah seperti kuat arus listrik, beda potensial dan hambatan listrik. Ketiga istilah tersebut memiliki penjelasan dan rumus masing masing. Istilah istilah yang terdapat dalam materi elektro ini memiliki fungsi penting dalam menghitung nilai nilai kelistrikan seperti nilai arus, nilai hambatan dan sebagainya. Beda potensial, hambatan listrik dan kuat arus listrik merupakan materi dasar yang perlu dipahami.
Ketika dibangku sekolah tentunya kita pernah diajarkan mengenai ilmu Elektronika. Dalam ilmu tersebut sebenarnya masih banyak beberapa materi di dalamnya. Misalnya saja beda potensial, hambatan listrik dan kuat arus listrik. Apa pengertian beda potensial itu? Apa pengertian hambatan listrik? Apa pengertian kuat arus listrik? Bagaimana rumus beda potensial? Bagaimana rumus hambatan listrik? Bagaimana rumus kuat arus listrik? Ketiga hal ini termasuk dalam materi elektronika dasar.
Apakah anda telah memahami setiap istilah yang ada dalam pembelajaran elektronika? Tidak perlu bingung karena kali ini saya akan membahas tentang pengertian beda potensial, pengertian hambatan listrik dan pengertian kuat arus listrik beserta rumusnya. Langsung saja dapat anda simak dibawah ini.
Elektronika merupakan pembelajaran yang membahas mengenai kelistrikan. Dalam materi ini terdapat istilah istilah seperti kuat arus listrik, beda potensial dan hambatan listrik. Ketika materi elektronika tersebut memiliki cara pengerjaan dan rumusnya sendiri. Maka dari itu cara mencari beda potensial berbeda dengan cara mencari kuat arus listrik maupun hambatan listrik.
Dibawah ini akan saya jelaskan mengenai pengertian kuat arus listrik, rumus kuat arus listrik, pengertian beda potensial, rumus beda potensial, pengertian hambatan listrik dan rumus hambatan listrik. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak dibawah ini.
Definisi kuat arus listrik ialah sebuah besaran listrik yang dilambangkan dengan huruf I. Cara mengukur kuat arus istrik tersebut dapat dilakukan menggunakan rangkaian seri maupun rangkaian pararel. Dalam sebuah listrik apabila terdapat satu coulomb elektron melewatinya dalam kurun waktu satu detik maka memiliki besar arus satu ampere. Namun apabila setiap detiknya terdapat dua coulomb yang lewat maka arusnya juga memiliki besar dua ampere.
Dapat disimpulkan bahwa besar 1 ampere = 1 coulomb setiap satu detik. Apabila digabungkan dengan muatan listrik, waktu dan kuat arus listrik maka muatan tersebut akan berpindah setiap detiknya. Sehingga diperoleh rumus kuat arus listrik:
Kuat arus listrik memiliki satuan yaitu Ampere (A) atau Coulomb/sekon (C/s). Kuat arus listrik ini memiliki satuan terkecil sebesar miliampere (mA) maupun mikroampere. Maka besar 1 mA = 0,000001 A dan 1 mikroA = 0.001 A. Alat yang digunakan untuk mengukut kuat arus listrik yang mengalir dalam sebuah rangkaian bernama Ampermeter. Ampermeter tersebut digabung dengan hambatan maupun lampu kemudian dipasang secara seri agar arus tersebut mengalir kedalam ampermeter.
Baca juga : Pengertian, Klasifikasi, Struktur dan Sifat Polimer
Kuat arus listrik tersebut dapat mengalir jika rangkaiannya dibuat secara tertutup. Rangkaian tertutup merupakan sebuah rangkaian arus listrik yang tidak mempunyai ujung pangkal. Arus listrik tersebut akan mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif dari luar tegangan listrik. Namun apabila arus mengalir didalam tegangan maka arus akan mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Dibawah ini terdapat contoh rangkaian kuat arus listrk secara seri dengan ampermeter.
| Rangkaian Kuat Arus Listrik |
Beda Potensial
Setelah menjelaskan tentang pengertian kuat arus listrik dan rumus kuat arus listrik di atas. Selanjutnya terdapat pengertian beda potensial beserta rumus beda potensial. Dalam sebuah rangkaian listrik akan terjadi aliran jika elektron mengalami perpindahan dari tempat potensial rendah menuju tempat potensial tinggi. Arus listrik tersebut terjadi akibat perpindahan elektron namun arah gerak elektron berkebalikan dengan arah arus listrik. Maka dari itu diperoleh arah arus listrik yaitu dari tempat yang memiliki potensial tinggi menuju tempat yang memiliki potensial rendah. Beda potensial atau voltase atau tegangan listrik memiliki lambang huruf V.
Beda potensial merupakan selisih dua titik antar potensial dalam sebuah penghantar. Jika salah salah satu titik dinamakan titik A maka memiliki besar potensial VA dan titik lain bernama titik B maka besar potensialnya dilambangkan VB. Maka diperoleh rumus beda potensial dari titik A dan B yaitu:
Beda potensial dapat timbul apabila kedua titik dalam penghantar dihubungkan dengan sumber tegangan. Sumber tegangan ini dapat mengalirkan elektron dengan besar yang berbeda beda tergantung kemampuannya. Tegangan tersebut dapat diukur menggunakan alat khusus. Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik atau beda potensial bernama Voltmeter. Berikut contoh rangkaian beda potensial menggunakan voltmeter:
| Rangkaian Beda Potensial |
Perbedaan besar aliran listrik tergantung jumlah potensialnya misalnya aliran listrik diibaratkan sebagai air maka semakin tinggi asal air tersebut maka semakin deras pula air yang jatuh. Beda potensial memiliki satuan SI yaitu Volt. Tegangan listrik dapat diukur menggunakan Voltmeter jika dihubungkan secara seri atau pararel dengan lampu.
Baca juga : Pengertian Sistem Koloid, Sifat dan Jenis Jenis Sistem Koloid
Hambatan Listrik
Selain pengertian arus listrik, rumus arus listrik, pengertian beda potensial dan rumus beda potensial di atas. Adapula pembahasan yang terakhir yaitu mengenai pengertian hambatan listrik dan rumus hambatan listrik. Jaman dahulu terdapat seorang penemu bernama George Simon. Beliau menemukan hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik yang diberi nama hukum Ohm. Berdasarkan hukum Ohm ini menjelaskan hubungan beda potensial dengan kuat arus listrik yang memiliki nilai tetap yang disebut hambatan listrik. Hambatan listrik memiliki lambang huruf R. Hambatan tersebut memilki satuan SI yaitu Ohm (W) atau volt per ampere. Dengan begitu diperoleh rumus hambatan listrik:
Keterangan :R = Hambatan Listrik (Ohm/W)V = Beda Potensial/Tengangan Listrik (Volt/V)
I = Kuat Arus Listrik (Ampere/A)