Pengertian Bidang Ekipotensial

Pengertian Bidang Ekipotensial - Apa sih definisi bidang ekipotensial itu? Ketika di sekolah diantara kamu tentunya sudah pernah mendapatkan materi tentang apa itu bidang ekipotensial dalam pelajaran fisika. Nah masih ingatkah kamu tentang apa yang dimaksud dengan bidang ekipotensial. Jika kamu lupa atau mungkin masih belum pahamm tentang bidang ekipotensial, maka pada kesempatan kali ini kami akan menjelaskan secara rinci tentang apa yang dimaksud bidang ekipotensial. Oke langsung saja silahkan simak penjelasan tentang bidang ekipotensial sebagai berikut ini. Silahkan dibaca sampai selesai dan dipahami dengan baik.

Pengertian Bidang Ekipotensial

Bidang Ekipotensial adalah bidang-bidang di mana setiap titik pada bidang tersebut mempunyai potensial listrik yang sama. Untuk sebuah muatan listrik, bidang ekipotensial berupa kulit bola 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.

Dalam matematika dan fisika Ekipotensial mengacu pada wilayah dalam ruangan dimana di setiap titik didalamnya mempunyai potensial yang serupa. Di dalam listrik bisa didefinisikan sebagai kedudukan titik-titik yang mempunyai harga potensial yang serupa. Ekipotensial sering disebut dengan permukaan atau bidang Ekuipotensial, yakni bidang yang mempunyai himpunan titik yang tersebar secara kontinyu serta mempunyai potensial yang serupa. Garis ekipotensial sama halnya dengan garis kontur pada peta yang menunjukkan garis ketinggian yang serupa. Pada hal ini, “ketinggian” merupakan potensial listrik atau tegangan. Garis ekipotensial selalu tegak lurus terhadap medan listrik. Dalam tiga dimensi, garis mmembentuk permukaan ekipotensial. Gerakan di sepenjang permukaan ekipotensial tidak memmerlukan usaha sebab gerakatn tersebut terhadap medan listrik selalu tegak lurus.

Di bawah ini adalah beberapa contoh garis atau bidang ekipotensial:

Sedangkan pada sebuah pelat paralel seperti pada sebuah kapasitor, garis ekipotensial sejajar dengan pelat sedangkan garis-garis medan listrik tegak lurus.

Permukaan ekuipotensial ini mengelilingi sebuah muatan inti yang terisolasi pada sebuah bola konsentris. Seperti yang terlihat pada gambar berikut ini.

Pada titik B, potensial listrik lebih rendah dibanding pada titik D sebab di titik B berada jauh dari muatan q. Apabila muatan uji positif kecil (q0) bergerak di sepanjang permukaan ekipotensial luar dari titik A ke titik B, maka usaha (W_AB) yang dilakukan medan listrik yaitu sebagai berikut:

V_B – V_A = –W_AB/q₀

Namun apabila V_B = V_A,, maka W_AB = 0 dan medan listrik tidak melakukan kerja terhadap muatan uji. Ini hanya dapat terjadi apabila kekuatan listrik bergerak pada arah yang tegak lurus terhadap perpindahan muatan uji. Jadi bisa disimpulkan kalau garis-garis medan listrik memotong permukaan ekipotensial pada sudut-sudut kanan. Perhatikanlah garis-garis medan listrik yang diarahkan dari potensial listrik yang tinggi ke potensial listrik yang rendah.

Terdapat hubungan kuantitatif antara medan listrik dengan permukaan ekipotensial. bayangkan jika sebuah ruang yang mana terdapat medan listrik seragam di arahkan dari kiri menuju ke kanan (seperti pada gambar) dan di ruangan ini permukaan ekipotensial ialah bidang vertikal sejajar.

Apabila muatan uji positif (q0) kecil bergerak dari titik A menuju ke titik B, maka usaha yang dilakukan medan listrik pada mutan yaitu sama dengan:

W_AB = F∆s

Yang mana F merupakan besarnya gaya listrik pada q0,

F = q₀E

Lalu,

W_AB = q₀E∆s

Dari persamaan yang sebelumnya, V_B – V_A = –W_AB/q₀ maka diperoleh:

V_B – V_A = - E∆s
E = -∆V/∆s

Yang mana ∆V = V_B –V_A . ∆ V / D s disebut dengan gradien potensial yang mempunyai satuan volt per meter. Gradient potensial yaitu medan vektor yang menunujukan arah tingkat tercepat dari peningkatan potensial. Dari rumus diatas kita bisa melihat bahwa unit alternative dari medan listrik yaitu volt per meter atau disingkat V/m.

Demikianlah penjelasan yang dapat kami berikan tentang Pengertian Bidang Ekipotensial. Semoga oenjelasan di blog Infoterlengkap.com ini bisa memberikan manfaat.

Advertisement