Potensial Listrik pada Bola Konduktor, Lengkap dengan Rumus dan Contohnya

Bobo.id - Potensial listrik pada bola konduktor ini, bisa teman-teman simak penjelasannya lebih lanjut.

Potensial listrik adalah jumlah usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lainnya.

Untuk mencari potensial listrik, maka teman-teman harus menggunakan rumus berikut ini. 

V = W/Q 

Keterangan: 

V adalah beda potensial listrik (Volt) 

W adalah energi listrik (Joule) 

Q adalah muatan listrik (Coulomb) 

Dengan mencari beda potensial, kita jadi mengetahui berapa banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan listrik dari satu titik ke titik lainya.

Baca Juga: 4 Contoh Soal Kecepatan, Jarak, dan Waktu dalam Fisika

Sedangkan, konsep bola konduktor ini adalah sebuah bola yang permukaannya dikelilingi oleh muatan listrik.

Muatan listrik ini tidak ada di dalam bola konduktor, jadi adanya di permukaan bola dan di luar bola konduktor.

Tetapi ini peraturan jika teman-teman ingin menghitung muatan listriknya. Lalu, bagaimana jika kita ingin menghitung potensial listrik pada bola konduktor?

Ternyata berbeda dengan menghitung muatan listrik pada bola konduktor. Potensial listrik yang ada di dalam bola konduktor ini jumlahnya sama yang ada di permukaan bola konduktor.

Lalu, semakin keluar potensial listrik pada bola konduktor justru semakin berkurang.

Berikut ini perbandingan rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah muatan listrik pada bola konduktor dan jumlah potensial listrik pada bola konduktor. 

Rumus Muatan Listrik di Permukaan Bola Konduktor 

E permukaan = kQ/ R x R 

Rumus Muatan Listrik di Luar Bola Konduktor 

Baca Juga: 3 Jenis Pelapukan Batuan dan Contohnya, Ada Pelapukan Kimia hingga Pelapukan Fisika

E luar = kQ/ r x r 

Rumus Potensial Listrik di Permukaan Bola Konduktor 

V permukaan = kQ/R 

Rumus Potensial Listrik di luar Bola Konduktor 

V luar = kQ/r 

Keterangan: 

E adalah kuat medan listrik 

V adalah beda potensial listrik 

k adalah konstanta 9 × 109 Nm2/C2 

Baca Juga: Pengertian Perubahan Kimia dan Fisika Beserta Contohnya, Materi Kelas 3 SD Tema 3

Q adalah muatan listrik 

r adalah jarak muatan uji terhadap muatan sumber 

R adalah jari-jari bola konduktor 

Lalu, bagaimana caramnya menemukan potensial listrik pada bola konduktor berongga.

Sesuai dengan konsep sebelumnya, kalau di dalam bola konduktor tidak ada muatan listrik, berarti sama dengan nol.

Sedangkan, potensial listrik dalam bola konduktor jumlahnya ini sama seperti yang ada di permukaan bola konduktor. Hingga, ditemukanlah rumus seperti berikut. 

Rumus Potensial Listrik di Dalam Bola Konduktor Berongga 

V berongga = kQ/R 

Rumus Potensial Listrik di Permukaan Bola Konduktor Berongga 

Baca Juga: Besaran dan Satuan: Pengertian dan Contoh, Materi Belajar dari Rumah Fisika SMP

V berongga = kQ/R 

Rumus Potensial Listrik di Luar bola Konduktor Berongga 

V berongga = kQ/r 

Keterangan: 

V berongga adalah beda potensial listrik pada bola konduktor berongga 

k adalah konstanta 9 × 109 Nm2/C2 

Q adalah muatan listrik 

r adalah jarak muatan uji terhadap muatan sumber 

R adalah jari-jari bola konduktor 

Baca Juga: Kostum Iron Man Terbuat dari Besi, Apa Kostum Ini Bisa Dibuat di Dunia Nyata?

Contoh Soal Potensial Listrik pada Bola Konduktor 

Sebuah bola konduktor berongga mempunyai diameter 3 centimeter. Bola konduktor tersebut mempunyai muatan listrik sebesar 0,8 Coloumb.

Jarak dari titik berongga menuju ke permukaan bola konduktor, masing-masing jaraknya adalah titik A 1 centimeter, titik B 6 centimeter, dan titik C 9 centimeter. Lalu, berapa beda potensial listrik di titik A, B, dan C? 

Penyelesaian 

Diketahui: 

Q = 0,8 Coloumb 

rA = 1  

rB = 6 

rC = 9 

Baca Juga: Membuat Pizza dengan Ilmu Fisika Bisa Membuat Rasanya Sempurna, lo!

Ditanyakan: 

Berapa beda potensial listrik pada titik A, B, dan C? 

Jawaban: 

Beda potensial listrik pada titik A  

V berongga = kQ/r 

V berongga = 0,8 x 9 × 109 / 1 

V berongga = 7,2 x 109 

Beda potensial listrik pada titik B  

V berongga = kQ/R 

Baca Juga: Membuat Pizza dengan Ilmu Fisika Bisa Membuat Rasanya Sempurna, lo!

V berongga = 0,8 x 9 × 109 / 6 

V berongga = 1,2 x 109 

Beda potensial listrik pada titik c 

V berongga = kQ/R 

V berongga = 0,8 x 9 × 109 / 9 

V berongga = 0,8 x 109 

Jadi, besarnya beda potensial di titik A adalah 7,2 x 109 titik B adalah 1,2 x 109, titik C adalah 0,8 x 109. 

Nah, itulah penjelasan dari potensial listrik pada bola konduktor yang konsepnya berbanding terbalik dengan muatan listrik pada bola konduktor. 

Tonton video ini, yuk! 

----  

Ayo, kunjungi adjar.id dan baca artikel-artikel pelajaran untuk menunjang kegiatan belajar dan menambah pengetahuanmu. Makin pintar belajar ditemani adjar.id, dunia pelajaran anak Indonesia. 

 

PROMOTED CONTENT