Pengertian Bidang Ekipotensial
Pengertian BIdang Ekipotensial – Tahukah Sobat, apa definisi dari bidang ekipotensial itu? Pada saat sekolah, sobat tentu pernah diajari mengenai materi bidang ekipotensial dalam pelajaran fisika. Masih ingatkah kamu tentang apa yang dimaksud dengan bidang ekipotensial itu?. Jika kamu masih lupa atau mungkin belum begitu paham dengan bidang ekipotensial, maka pada kesempatan kali ini kita akan membahas secara ringkas mengenai apa yang dimaksud dengan bidang ekipotensial.
Baiklah mari kita simak penjelasan mengenai bidang ekipotensial berikut ini, Silahkan sobat baca dan pahami penjelasannya dengan baik..
Pengertian Bidang Ekipotensial
Bidang Ekipotensial diartikan sebagai bidang-bidang yang setiap titik pada bidangnya memiliki potensial listrik yang sama. Untuk sebuah muatan listrik, bidang ekipotensial berupa kulit bila dan garis-garis medan listriknya mengarah radial dan selalu tegak lurus bidang ekipotensial tersebut. Setiap muatan listrik yang dipindahkan pada bidang ekipotensial tidak memerlukan usaha.
Pada matematika dan fisika, Ekipotensial mengacu pada wilayah dalam ruangan dimana pada titik didalamnya memiliki potensial yang serupa. Pada listrik dapat didefinisikan sebagai kedudukan titik-titik yang memiliki harga potensial yang serupa. Ekipotensial juga sering disebut juga dengan permukaan atau bidang ekuipotensial, yakni bidang yang memiliki himpunan titik yang tersebar secara kontinyu serta memiliki potensial yang serupa. Garis ekipotensial sama halnya dengan garis kontur pada peta yang menunjukkan garis ketinggian yang serupa. Dalam hal ini, “ketinggian” merupakan potensial listrik atau tegangan. Garis ekipotensial akan selalu tegak lurus terhadap medan listrik. Dalam tiga dimensi, garis membentuk permukaan ekipotensial. Gerakan yang terjadi di sepanjang permukaan ekipotensial tidak membutuhkan usaha, karena gerakan tersebut terhadap medan listrik selalu tegak lurus,
Berikut ini adalah beberapa contoh garis atau bidang ekipotensial:
Sedangkan untuk pelat pararel seperti pada sebuah kapasitor, garis ekipotensialnya akan sejajar dengan pelat sedangkan garis-garis medan listriknya tegak lurus.
Permukaan ekuipotensial ini mengelilingi sebuah muatan inti yang terisolasi pada sebuah bola konsentris. Seperti halnya yang terlihat pada gambar berikut ini:
Pada titik B, Potensial listriknya lebih rendah jika dibandingkan pada titik D, hal ini karena titik B letaknya jauh dari muatan q, akan tetapi apabila muatan uji positif kecil (q0) bergerak di sepanjang permukaan ekipotensial luar dari titik A menuju titik B, maka usaha (W AB) yang dilakukan oleh medan listrik adalah sebagai berikut:
VB – VA = –WAB/q0
Akan tetapi jika VB = VA,, maka WAB = 0 dan medan listrik tidak melakukan kerja terhadap muatan uji. Ini hanya bisa terjadi jika kekuatan listrik bergerak pada arah yang tegak lurus terhadap perpindahan muatan uji. Sehingga bisa disimpulkan kalau garis – garis medan listrik memotong permukaan ekipotensial pada sudut-sudut kanan. Coba perhatikanlah garis-garis medan listrik yang diarahkan dari potensial listrik yang tertinggi ke potensial listrik yang rendah.
Ada hubungan kuantitatif antara medan listrik dengan permukaan ekipotensial. Jika terdapat sebuah ruang yang terdapat medan listrik seragam yang diarahkan dari kiri menuju ke kanan (bisa dilihat pada gambar ) dan di ruangan ini permukaan ekipotensialnya yaitu bidang vertikal sejajar.
Apabila muatan uji positif (q0) kecil bergerak dari titik A menuju ke titik B, maka usaha yang dilakukan medan listrik pada muatan yaitu sama dengan:
WAB = F∆s
Yang mana F merupakan besarnya gaya listrik pada q0,
F = q0E
Kemudian,
WAB = q0E∆s
Dari persamaan sebelumnya, VB – VA = –WAB/q0 maka diperoleh:
VB – VA = – E∆s
E = -∆V/∆s
Yangmana ∆V = VB –VA . ∆ V / D s disebut dengan gradien potensial yang memiliki satuan volt per meter. Gradien potensial yaitu medan vektor yang menunjukkan arah tingkat tercepat dari peningkatan potensial. Dari rumus diatas, kita bisa mengetahui bahwa unit alternatif dari medan listrik yaitu volt per meter atau disingkat dengan V/m
Demikianlah sobat, sedikit penjelasan mengenai Pengertian Bidang Ekipotensial. Semoga materi kali dapat bermanfaat, dan sampai jumpa kembali pada postingan lainnya.
Baca Juga Artikel menarik Lainnya