Apa Itu Energi Potensial Listrik?

Energi potensial listrik adalah ukuran besarnya energi listrik yang tersimpan pada suatu lokasi atau perangkat tertentu, seperti baterai. Pengukuran energi potensial listrik yang paling umum adalah volt. Ini secara teknis menyederhanakan energi potensial menjadi potensial listrik, perbedaannya adalah bahwa energi tersebut diukur per unit muatan daripada memperhitungkan semua muatan spesifik. Ini adalah jumlah pekerjaan yang mungkin dapat dilakukan sebagai akibat dari posisi atau konfigurasi tertentu dari muatan listrik.

Memahami energi potensial gravitasi adalah cara yang baik bagi seseorang untuk mulai memahami gagasan energi potensial listrik. Gravitasi adalah gaya yang menarik semua benda ke arah satu sama lain, dan tarikan gravitasi Bumi membuat benda tetap di tanah. Jika seseorang memegang batu seberat 2.2 pon (1 kg) 3.28 kaki (1 m) di atas Bumi, dia pada dasarnya akan melawan gravitasi. Gaya gravitasi Bumi akan mencoba menarik batu itu ke bawah, dan gaya pada batu yang tidak bergerak itu adalah energi potensial gravitasi, bergantung pada jarak dari Bumi dan berat benda. Energi potensial dilepaskan ketika batu dijatuhkan.

Muatan listrik dapat menyimpan energi dengan cara yang sama seperti batu yang dipegang di atas Bumi. Orang mungkin membayangkan bola Van de Graff — perangkat listrik yang memiliki muatan positif di sekitar bagian luarnya dan yang sering digunakan dalam eksperimen sains untuk menunjukkan hal-hal seperti listrik statis — dan muatan listrik positif lainnya yang dijauhkan dari bola. Untuk mendorong muatan positif ke tepi luar bola akan membutuhkan sejumlah energi untuk mengatasi tolakan listrik yang diciptakan oleh medan lawan. Jumlah energi ini adalah energi potensial listrik, dan dipengaruhi oleh jarak dari sumber medan listrik, seperti batu yang dipegang lebih jauh di atas Bumi memiliki energi potensial gravitasi yang lebih besar. Jika muatan yang dijauhkan dari bola dua kali lebih kuat, ia akan memiliki energi potensial dua kali lipat, seperti batu yang lebih berat dalam contoh gravitasi.

Untuk menyederhanakan proses penentuan energi potensial listrik spesifik untuk objek atau rangkaian tertentu, istilah ini biasanya disederhanakan untuk memperhitungkan muatan yang berbeda. Pengukuran ini diberikan dalam joule per coulomb, dengan joule sebagai satuan energi dan coulomb sebagai satuan gaya listrik. Ini berarti bahwa lokasi tertentu dalam medan listrik akan memiliki potensial listrik 12 joule per coulomb, dan energi potensial listrik spesifik dapat ditentukan dari ini. Sebuah muatan satu coulomb akan memiliki energi 12 joule, dan muatan dua coulomb akan memiliki 24 joule.