Rumus beda potensial listrik beserta pengertian, ciri, dan contoh soal

Brilio.net - Dalam ilmu fisika, beda potensial atau yang sering disebut potensial listrik atau tegangan listrik merujuk pada perbedaan potensial energi listrik antara dua titik dalam sebuah medan listrik. Beda potensial diukur dalam satuan volt (V) dan merupakan salah satu konsep dasar dalam elektrostatika dan ilmu listrik.

Beda potensial diukur dalam satuan volt (V) yang setara dengan joule per coulomb (J/C). Beda potensial juga memiliki tanda positif atau negatif yang menunjukkan arahnya. Beda potensial positif menunjukkan bahwa energi potensial meningkat saat muatan bergerak dari titik awal ke titik akhir dalam medan listrik. Sebaliknya, beda potensial negatif menunjukkan penurunan energi potensial saat muatan bergerak dalam arah yang berlawanan.

Beda potensial juga kerap digunakan dalam ilmu fisika untuk menghitung daya listrik, analisis rangkaian listrik, dan pemahaman perilaku muatan listrik dalam medan listrik. Supaya kamu lebih paham tentang beda potensial listrik, yuk simak rangkuman brilio.net tentang rumus beda potensial listrik beserta pengertian, ciri, dan contoh soal dari berbagai sumber pada Selasa (17/10).

Pengertian dan rumus beda potensial listrik.

Rumus beda potensial listrik beserta pengertian, ciri, dan contoh soal
pexels.com

Beda potensial listrik adalah perbedaan energi potensial per satuan muatan antara dua lokasi dalam medan listrik. Beda potensial listrik juga dikenal sebagai tegangan listrik dengan satuan volt (V).

Beda potensial listrik merupakan ukuran beda potensial yang mampu membangkitkan medan listrik sehingga menyebabkan timbulnya arus listrik dalam sebuah konduktor listrik. Beda potensial listrik juga didefinisikan sebagai usaha atau energi untuk memindahkan muatan listrik.

Rumus untuk menghitung beda potensial listrik (atau tegangan listrik) antara dua titik dalam sebuah rangkaian listrik adalah sebagai berikut:

V = I x R

Di mana:

V adalah beda potensial listrik (tegangan) dalam volt (V).
I adalah arus listrik dalam ampere (A).
R adalah resistansi atau hambatan dalam ohm (Ω).
Rumus ini dikenal sebagai Hukum Ohm, yang menyatakan bahwa tegangan (V) dalam suatu rangkaian listrik adalah hasil perkalian antara arus (I) dan resistansi (R).

Selain rumus ini, ada beberapa rumus lain yang dapat digunakan untuk menghitung tegangan listrik dalam situasi yang berbeda. Beberapa di antaranya termasuk:

1. Hukum Kirchhoff.

Hukum Kirchhoff I menyatakan bahwa jumlah total arus yang masuk ke simpul (titik persilangan) dalam suatu rangkaian harus sama dengan jumlah total arus yang keluar dari simpul tersebut. Hukum Kirchhoff II menyatakan bahwa jumlah total beda potensial (tegangan) dalam suatu loop tertutup dalam rangkaian harus sama dengan jumlah total beda potensial (tegangan) yang dihasilkan oleh sumber daya dalam loop tersebut.

2. Tegangan pada kapasitor.

Tegangan pada kapasitor dalam rangkaian RC (resistor-kapasitor) dapat dihitung dengan rumus:

V(t) = V0 x (1−e−t/RC)

Di mana V(t) adalah tegangan pada kapasitor pada waktu t, V_0 adalah tegangan awal, t adalah waktu, R adalah resistansi, dan C adalah kapasitansi kapasitor.

3. Tegangan pada Induktor.

Tegangan pada induktor dalam rangkaian RL (resistor-induktor) dapat dihitung dengan rumus:

V(t) = L x di(t)/dt

Di mana V(t) adalah tegangan pada induktor pada waktu t, L adalah induktansi induktor, dan di(t)/dt adalah perubahan arus terhadap waktu.