PEMANFAATAN MEDAN LISTRIK DAN POTENSIAL LISTRIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Ratna Dwi Sejati
Fisika FMIPA UNS

PEMANFAATAN MEDAN LISTRIK DAN POTENSIAL LISTRIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Medan listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, seperti elektron, ion, atau proton, dalam ruangan yang ada di sekitarnya. Medan listrik memiliki satuan N/C atau dibaca Newton/coulomb. Sebuah muatan listrik dikatakan memiliki medan listrik di sekitarnya. Medan listrik adalah daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih mengalami gaya listrik. Jika muatan lain berada di dalam medan listrik dari sebuah benda bermuatan listrik, muatan tersebut akan mengalami gaya listrik berupa gaya tarik atau gaya tolak. Medan listrik umumnya dipelajari dalam bidang fisika dan bidang-bidang terkait, dan secara tak langsung juga di bidang elektronika yang telah memanfaatkan medan listrik ini dalam kawat konduktor (kabel). Medan listrik tidak perlu hanya ditimbulkan oleh satu muatan listrik, melainkan dapat pula ditimbulkan oleh lebih dari satu muatan listrik, bahkan oleh distribusi muatan listrik baik yang diskrit maupun kontinu. Contoh-contoh distribusi muatan listrik misalnya:  kumpulan titik-titik muatan, kawat panjang lurus berhingga dan tak-berhingga, lingkaran kawat, pelat lebar berhingga atau tak-berhingga,cakram tipis dan cincin bentuk-bentuk lain. Kawat panjang lurus merupakan salah satu bentuk distribusi muatan yang menarik karena bila panjangnya diambil tak-hingga, perhitungan muatan di suatu jarak dari kawat dan terletak di tengah-tengah panjangnya, menjadi amat mudah. Contoh lain penerapan medan listrik adalah pada kapasitor (memanfaatkan kebergantungan medan listrik terhadap bahan yang dilewati),tabung CRT juga (memanfaatkan gaya yang ditimbulkan oleh dua pasang plat sejajar untuk mengarahkan gerak berkas elektron).

            Potensial listrik adalah energi potensial per satuan muatan penguji. Karena potensial listrik adalah energi potensial elektrostatik per satuan muatan, maka satuan SI untuk beda potensial adalah joule per coulomb atau volt (V). Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Salah satu contoh penerapan potensial listrik adalah akumulator atau biasa kita sebut aki. Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali.

Pada dasarnya medan listrik dan potensial listrik mempunyai keterkaitan, seperti titik-titik muatan yang terdapat dalam medan listrik mengalami beda potensial atau yang disebut potensial listrik, maka dari itu potensial listrik mempunyai kaitan pada medan listrik. Dan penerapan dari keduanya dalam kehidupan sehari-hari memang tidak mudah untuk dideskripsikan, dan itu yang membuat contoh-contoh penerapan dari medan listrik dan potensial listrik tidak terlalu banyak saya tuliskan.