Cara Menghitung Beda Potensial Listrik dan Contoh Soalnya

Ilustrasi cara menghitung beda potensial listrik. Sumber: Pixabay / ColiN00B

Seperti air, arus listrik mengalir dari potensial tinggi (kutub positif) ke potensial yang lebih rendah (kutub negatif). Selisih antara dua titik bermuatan pada suatu rangkaian listrik dinamakan beda potensial listrik. Cara menghitung beda potensial listrik sangat mudah.

Jika arus listrik dapat ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya, beda potensial listrik dapat ditentukan dengan menghitung banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan setiap muatan listrik.

Cara Menghitung Beda Potensial Listrik

Ilustrasi cara menghitung beda potensial listrik. Sumber: Pixabay / sakulich

Beda potensial disimbolkan dalam huruf "V", dengan satuannya yaitu volt. Satuan ini diambil dari nama seorang ilmuwan Italia, Alessandro Volta.

Mengutip buku Rumus Pintar Fisika SMP, Endro Wahyono, S.Si & Sandy Fahamsyah, S.Si, (2009: 167), yang dimaksud dengan beda potensial listrik adalah besarnya energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik per satuan muatan listrik.

Secara matematik, rumus beda potensial listrik adalah:

Contoh Soal Cara Menghitung Beda Potensial Listrik

Ilustrasi cara menghitung beda potensial listrik. Sumber: Pixabay / qimono

Di bawah ini merupakan 2 contoh soal yang berkaitan dengan cara menghitung beda potensial listrik beserta contoh penyelesaiannya agar lebih mudah dipahami.

1. Untuk memindahkan 2,5 coulomb muatan listrik diperlukan energi sebesar 12,5 joule. Maka, beda potensial sumber tegangan adalah …

Penyelesaian:

Diketahui:

q = 2,5 coulomb

W = 12,5 joule

Ditanya: V = … ?

Jawab:

V = W/q

V = 12,5 / 2,5

V = 5 volt

Jadi, beda potensial sumber tegangan adalah 5 volt.

2. Sebuah sumber listrik menghasilkan beda potensial listrik sebesar 12 volt. Hitunglah besar energi yang dikeluarkan sumber tegangan tersebut selama 5 menit, jika tiap detiknya mengalir muatan 2 coulomb!

Penyelesaian:

Diketahui:

V = 12 volt

q = 2 coulomb

Ditanya: W selama 5 menit = … ?

Jawab:

V = W/q

W = V . q

W = 12 . 2 = 24 joule

Energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan per detik adalah sebesar 24 joule.

Maka, energi yang dibutuhkan selama 5 menit adalah …

t = 5 . 60 detik = 300

W = 24 . 300

W = 7.200 joule

Jadi, energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan muatan selama 5 menit adalah sebesar 7.200 joule.

Baca juga: Cara Menghitung Kalor Jenis dan Rumusnya

Demikianlah rumus dan cara menghitung beda potensial listrik dalam ilmu fisika beserta contoh soalnya supaya lebih mudah dipahami. Semoga artikel ini bermanfaat dan dapat menambah pengetahuan para pembaca. (ARN)