Energi Potensial Listrik

Energi Potensial Listrik

Petir

Petir adalah fenomena alam yang terjadi ketika ada perbedaan potensial listrik yang sangat besar antara awan dan permukaan bumi atau antara awan dengan awan lainnya. Ini mengakibatkan aliran listrik yang sangat kuat dan tiba-tiba melintasi atmosfer dalam bentuk kilatan cahaya yang disebut kilat atau petir. Fenomena petir biasanya terjadi selama badai petir.

Proses terjadinya petir melibatkan beberapa tahapan, yang termasuk:

1.   Pemisahan Muatan: Selama pembentukan awan badai, partikel-partikel kecil seperti butiran es dan air mengalami interaksi dan pergeseran yang menghasilkan pemisahan muatan listrik. Biasanya, bagian atas awan terisi positif, sedangkan bagian bawahnya terisi negatif.

2.    Pembentukan Kanal Ion: Selama proses pemisahan muatan, sebuah kanal ion terbentuk di antara awan yang terisi negatif dan permukaan bumi atau antara awan yang terisi positif dan negatif. Kanal ion adalah jalur konduktif yang terdiri dari ion-ion udara yang memungkinkan aliran listrik.

3.    Kilatan Cahaya: Ketika perbedaan potensial listrik mencapai tingkat tertentu, kilatan cahaya yang sangat terang terjadi karena aliran listrik yang sangat besar melewati kanal ion. Kilatan ini menghasilkan cahaya yang kita lihat sebagai kilat petir.

4.    Suara Petir: Kilat petir juga diikuti oleh suara gemuruh yang kita sebut sebagai guntur. Ini terjadi karena kilatan petir memanaskan udara secara tiba-tiba, sehingga udara sekitarnya memuai dengan cepat dan menciptakan gelombang suara yang kita dengar sebagai guntur.

Petir adalah fenomena yang sangat berbahaya dan dapat menyebabkan kerusakan serius jika terjadi kontak langsung dengan manusia atau benda-benda di permukaan bumi. Oleh karena itu, penting untuk berhati-hati selama badai petir dan menghindari tempat-tempat yang terbuka atau tinggi, serta mengambil langkah-langkah keamanan yang sesuai.

Peristiwa terjadinya

Untuk ΔS sangat kecil, maka r₁≈ r₂. dan 

W = F. ΔS

     = -Fc. ΔS

sesuai dengan definisinya, usaha adalah proses transfer energi atau besarnya perubahan energi atau dalam bentuk matematisnya seperti berikut

W = Ep₂ – Ep₁

  

maka

dengan:

• Δ EP=  beda energi potensial listrik antara kedudukan awal dan kedudukan akhir
• W12  =  usaha yang dilakukan gaya listrik
• k  = 9.10⁹ ×  Nm²C^-2
• q’  =  muatan uji
• q  =  muatan sumber
• r 1 =  jarak pisah muatan sumber dan muatan uji pada kedudukan akhir
• r 2 =  jarak pisah muatan sumber dan muatan uji pada kedudukan awal

contoh soal

Tentukan perubahan energi listrik ketika sebuah proton (muatan = +e = 160 × 10^-19 C) digerakkan menuju ke sebuah inti Uranium yang bermuatan 1,47 × 10^-17 C. Jarak pisah awal kedua partikel adalah

+6 × 10^-11 m dan jarak pisah akhirnya adalah +200 × 10^-11 m.

Jawab:

Diketahui:

Muatan sumber adalah inti uranium q = C

Muatan uji adalah proton q’ =  C

Jarak pisah awal r₁ = +6 × 10^-11  m

Jarak pisah akhir r₂ = +200 × 10^-11 m

Perubahan energi listrik atau perubahan energi potensial listrik dihitung dengan persamaan 

LINK FISIKA

|| HOME || BENDA BERMUATAN LISTRIK || HUKUM COULOMB || MEDAN MAGNET || FLUKS LISTRIK || POTENSIAL LISTRIK  || ENERGI POTENSIAL LISTRIK || KAPASITOR |KAPASITAS KAPASITOR || ENERGI KAPASITOR || SUSUNAN KAPASITOR ||