Tegangan Listrik

Tegangan atau beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian adalah suatu usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lain. 

Nilai tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V) karena berasal dari nama ilmuwan Italia yang bernama Alessandro Volta, satuan tersebut mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tegangan menurut perbedaan potensial listriknya, terdapat empat macam yaitu Tegangan Ekstra Rendah, Tegangan Rendah, Tegangan Tinggi, Tegangan Ekstra Tinggi.

Tegangan listrik menyebabkan suatu obyek yang memiliki muatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan tinggi, sehingga arah arus listrik konversional di dalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.
Untuk mengetahui nilai besar atau kecilnya tegangan listrik pada suatu rangkaian dapat dilakukan dengan menggunakan voltmeter atau multi meter.

Jika mengukur nilai tegangan dengan voltmeter harus dirangkai secara paralel dengan beban atau pun sumber tegangan.
cara mengukur nilai tegangan dengan mengunakan multimeter .

Model Visual Tegangan :
1. Tidak Terjadi Tegangan

Dua bola yang bermuatan positif dan negatif, karena muatan keduanya sangat lemah dimana beda potensial antara keduanya mendekati nol, maka kedua bola tersebut tidak terjadi interaksi (kedua bola tersebut diam saja)

2. Terjadi Tegangan

Dua buah bola masing-masing bermuatan positif dan negatif. dengan muatan berbeda kedua bola akan saling tarik menarik. untuk memisahkan kedua bola tersebut diperlukan usaha F1

3. Tegangan Dua Kali Lipat dari Tegangan Nomor 2

Kejadian 2 buah bola bermuatan positif dan negatif, dipisahkan jaraknya dua kali jarak pada contoh diperlukan usaha F2 sebesar F1

4. Tegangan 1/2 Kali dari Tegangan Nomor 3

Terdapat 4 buah bola, bola pertama bermuatan positif dan bola ke 2 bermuatan negatif, dan 2 bola lainnya tidak bermuatan. jika dipisahkan diperlukan usaha F2 sebesar 2 x F1

Satu volt adalah beda potensial antara dua titik jika diperlukan usaha satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb. Potensial listrik (V) adalah besarnya energi potensial listrik setiapi satuan muatan positif. Persamaan tegangan :

Keterangan :
V = Tegangan listrik (V)
E_P= Energi potensial (J)
Q = Muatan listrik (C)
R = Jarak (m)
k  = Konstanta (9 x 10⁹Nm²/C²)

Jika muatan berpindah dari suatu titik (titik A) yang memiliki besar potensial tertentu (V_A) menuju ke titik lain (titik B) yang memiliki nilai potensial yang berbeda (V_B), maka akan diperoleh persamaan :

Besar usaha yang diperlukan, sama dengan perubahan energi potensial (ΔEp) dan besarnya tidak tergantung pada lintasan untuk untuk memindahkan muatan. Persamaan tegangan yang terpengaruh oleh daya listrik dan muatan :

Keterangan :
V  = Tegangan (V)
W = Usaha (Nm, Joule)
Q  = Muatan (C)

Contoh soal :

1. Jika diperlukan usaha 100 Joule untuk memindahkan setiap muatan sebesar 25 Coulomb. Berapa besarkah tegangan yang dihasilkan?

Diketahui : W = 10 Joule
                 Q  = 25 Coulomb
Ditanya    : V  = ?
Jawab :