Perbedaan Antara Medan Listrik dan Potensial Listrik (Dengan Tabel)
Arus listrik terbentuk ketika dua partikel bermuatan saling berdekatan. Bergantung pada muatan yang ada, aliran arus dijelaskan.
Arus listrik dapat diukur dengan menggunakan berbagai ukuran dan satuan. Satuan dan pengukuran ini didefinisikan dan dirumuskan yang membantu menentukan nilai arus listrik. Dua di antaranya adalah medan listrik dan potensial listrik.
Medan listrik adalah ukuran gaya yang diberikan oleh partikel bermuatan. Setiap partikel bermuatan memiliki medan listriknya sendiri dan ini berkurang dengan bertambahnya jarak antara partikel dan titik di mana gaya diukur.
Di sisi lain, potensial listrik adalah ukuran medan listrik suatu partikel. Potensial listrik juga berkurang dengan bertambahnya jarak. Satuan ukurannya adalah Volt.
Perbedaan antara medan listrik dan potensial listrik adalah medan listrik adalah gaya yang diberikan oleh muatan pada sekelilingnya sedangkan potensial listrik adalah besaran medan listrik.
Tabel perbandingan antara medan listrik dan potensial listrik
|
Parameter Perbandingan |
Medan listrik |
Potensi listrik |
|
Definisi |
Jumlah gaya per muatan |
Jumlah daya per pengisian daya |
|
Besarnya |
kuantitas vektor |
besaran skalar |
|
unit |
Newton per coulomb |
Volt |
|
Pengukuran |
Ukuran gaya yang diberikan oleh partikel bermuatan pada lingkungan |
Ukuran medan listrik. |
|
Kontinuitas |
Itu tidak selalu berkelanjutan tetapi tidak pernah terbatas |
Itu selalu berkesinambungan |
|
hubungan dengan jarak |
Berkurang dengan bertambahnya jarak |
Itu berkurang dengan bertambahnya kuadrat jarak. |
Apa itu medan listrik?
Medan listrik adalah gaya yang diberikan oleh partikel bermuatan pada lingkungannya. Berkurang dengan bertambahnya jarak. Ini karena, lebih jauh lagi, titik partikel bermuatan, semakin kecil gaya yang diberikan. Gaya yang diberikan bisa positif atau negatif tergantung pada muatan partikel.
Rumus untuk menghitung medan listrik biasanya,
E = F / qo E = Kq / r^2
Di mana,
- E = medan listrik
- F = gaya yang diberikan
- Q = muatan partikel
- r = jarak muatan
- K = konstan
Dari rumus tersebut, kita mendapatkan satuan medan listrik adalah Newton per coulomb (N/C) dan satuan SI medan listrik adalah volt per meter (V/m). Bergantung pada unitnya, kita juga dapat mendefinisikan medan listrik sebagai gaya yang diberikan per satuan muatan.
Medan listrik juga digambarkan sebagai medan atau area fisik di sekitar setiap partikel bermuatan dan mengukur area di mana gaya diberikan. Partikel bermuatan mengerahkan gaya tolak atau menarik pada partikel bermuatan lain di dekatnya.
Ini adalah besaran vektor.
Apa itu potensial listrik?
Potensial listrik adalah ukuran medan listrik yang dihasilkan ketika muatan bergerak dari satu titik ke titik lainnya. Ini juga digambarkan sebagai energi atau kerja yang dilakukan dalam memindahkan muatan satuan dari tak terhingga ke suatu titik di medan listrik ketika percepatan partikel adalah nol.
Rumus potensial listrik adalah,
V = W / Q atau V = Kq / r
Di mana,
- V = potensial listrik
- W = kerja yang dilakukan
- Q, q = muatan
- r = jarak
- K = konstan
Dari rumus tersebut, kita dapat menurunkan satuan potensial listrik sebagai joule per coulomb (J/C) tetapi satuan potensial listrik SI adalah volt (V). Dari satuannya, kita dapat mendefinisikan potensial listrik sebagai energi atau kerja yang dilakukan per satuan muatan.
Rumus untuk potensial listrik berubah dengan perubahan partikel bermuatan dan bentuk padatan yang akan ditentukan potensialnya.
Ini adalah besaran skalar.
Perbedaan Antara Medan Listrik dan Potensial Listrik
- Perbedaan utama antara medan listrik dan potensial listrik terletak pada definisinya. Medan listrik adalah gaya yang diberikan per unit partikel bermuatan, sedangkan potensial listrik adalah energi atau kerja yang dilakukan oleh setiap partikel bermuatan.
- Karena medan listrik tergantung pada arah gaya yang diberikan, itu adalah besaran vektor. Tetapi tidak demikian halnya dengan potensial listrik, karena tidak bergantung pada arah partikel bermuatan atau gaya dan tetap merupakan besaran skalar.
- Rumus untuk menghitung kedua besaran tersebut berbeda, oleh karena itu ada juga perbedaan satuan SI keduanya. Satuan SI medan listrik adalah volt per meter atau V/m, sedangkan satuan SI potensial listrik adalah volt atau hanya V.
- Seperti yang disarankan oleh definisi, medan listrik mengukur gaya yang diberikan oleh partikel bermuatan. Potensial listrik mengukur medan listrik per partikel bermuatan atau kerja yang dilakukan (atau energi yang digunakan).
- Potensial listrik selalu merupakan fungsi kontinu sedangkan medan listrik bukan fungsi kontinu. Ini bervariasi dari satu daerah ke daerah lain atau dari satu titik ke titik lain, karena itu juga tergantung pada partikel yang diberikan gaya. Tetapi nilai tidak pernah cenderung tak terhingga.
- Karena gaya yang diberikan berkurang dengan meningkatnya jarak antara partikel bermuatan atau titik dan partikel bermuatan, medan listrik berbanding terbalik dengan jarak. Sebaliknya, potensial listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (jarak adalah jarak antara titik awal dan titik akhir).
Kesimpulan
Arus listrik merupakan istilah yang sudah tidak asing lagi bagi setiap orang yang menggunakan alat listrik. Arus yang dihasilkan ini memiliki banyak aplikasi dan banyak lagi istilah, teori, dan formula yang terkait dengan analisis dan evaluasinya.
Setiap partikel bermuatan memiliki medan gaya di sekitarnya yang memberikan gaya tarik atau tolak pada partikel di sekitarnya. Medan ini disebut medan listrik.
Potensial listrik adalah kerja yang dilakukan atau energi yang diperlukan untuk membawa muatan satuan dari tak terhingga ke suatu titik dalam medan listrik tanpa terjadi percepatan. Dengan kata lain, ini juga dapat dianggap sebagai ukuran medan listrik per satuan muatan.
Potensial listrik hanya mengukur usaha yang dilakukan tanpa percepatan. Ini tidak memerlukan arah muatan dan karenanya merupakan besaran skalar. Sedangkan medan listrik bergantung pada arah gaya yang diberikan dan besarnya partikel bermuatan. Oleh karena itu, ini adalah besaran vektor.
Referensi
- https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
- https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429
Cobalah tes sains