Listrik Statis

Energi Potensial Listrik

Setiap ada medan gaya maka akan melibatkan usaha dan energi. Usaha
merupakan perubahan energi potensial.

Dengan menggunakan konsep : W = EP2 - EP1 maka diperoleh perumusan
energi potensial listrik seperti berikut.

dengan :

Ep = energi potensial listrik (joule)

Q1, Q2 = muatan listrik (coulomb atau C)

r = jarak dua muatan (meter)

Energi potensial listrik merupakan besaran skalar
berarti tidak memiliki arah.

Potensial Listrik

Potensial listrik adalah istilah yang mengacu pada energi potensial yang dimiliki
oleh suatu muatan listrik di dalam medan listrik.
potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial per satuan muatan listrik
yang ditempatkan di suatu titik dalam medan listrik. Ini dinyatakan dalam satuan
volt (V).
Secara matematis, potensial listrik di titik P akibat muatan Q dapat dihitung
menggunakan persamaan berikut (dalam sistem satuan SI):

● V = potensial listrik (Volt)
● k = konstanta Coulomb
● Q = besar muatan listrik yang menciptakan medan listrik (C).
● R = adalah jarak antara muatan Q dan titik P (m).

Rapat muatan pada keping

Kuat medan listrik antara kedua keping sejajar

dengan:
E = kuat medan listrik (N/C)
σ = rapat muatan keping (C/m2)
ε0 = permitivitas ruang hampa = 8,85× 10-12 C/Nm2

Berdasarkan bahannya, ada beberapa
jenis kapasitor, antara lain kapasitor
mika, kertas, keramik, plastik, dan
elektrolit.
Berdasarkan bentuknya dikenal
beberapa kapasitor antara lain kapasitor
variabel dan kapasitor pipih silinder
gulung.
Menurut pemasangannya dalam
rangkaian listrik, kapasitor dibedakan
menjadi:
a. kapasitor berpolar, yang mempunyai

kutub positif dan kutub negatif.

b. kapasitor nonpolar, yang tidak

mempunyai kutub, bila dipasang
pada rangkaian arus bolak-balik (AC).

Ada dua cara pemasangan kapasitor,
yaitu tanpa memerhatikan kutub-
kutubnya (untuk kapasitor nonpolar) dan
dengan memperhatikan kutub-kutubnya
(untuk kapasitor polar).

Kegunaan Kapasitor
1. menyimpan muatan listrik,
2. memilih gelombang radio (tuning),
3. sebagai perata arus pada rectifier,
4. sebagai komponen rangkaian starter

kendaraan bermotor,

5. memadamkan bunga api pada

sistem pengapian mobil,

6. sebagai filter dalam catu daya

(power supply).

Kapasitor Keping Sejajar

Dua keping (lempeng) sejajar yang diberi muatan
listrik berlainan dapat menyimpan muatan listrik.
Beda potensial antara kedua lempeng
kapasitor adalah:

dengan:
V = beda potensial (volt)
E = kuat medan listrik (N/C)
d = jarak kedua keping (m)

Kapasitas Kapasitor Keping Sejajar

dengan:
C = kapasitas kapasitor (F)
ε0 = permitivitas ruang hampa
atau udara (8,85× 10-12 C/Nm2)
d = jarak keping (m)
A = luas penampang keping (m2)

Apabila di antara keping sejajar diberi zat
dielektrik, permitivitas ruang hampa atau

udara ( ε0 ) diganti dengan permitivitas zat
dielektrik.
ε = K ⋅ ε0
dengan K adalah konstanta dielektrik.
Dengan demikian, kapasitas kapasitor
keping sejajar yang diberi zat dielektrik
dirumuskan:

Rangkaian Kapasitor

Kapasitor Susun Seri

Kapasitor Susun Paralel

Energi Kapasitor

Muatan listrik menimbulkan potensial
listrik dan untuk memindahkannya
diperlukan usaha. Untuk memberi
muatan pada suatu kapasitor
diperlukan usaha listrik, dan usaha
listrik ini disimpan di dalam kapasitor
sebagai energi. Pemberian muatan
dimulai dari nol sampai dengan q
coulomb.

Selamat Belajar...
Tetap Semangat