POTENSIAL LISTERIK
Walaupun terminologi medan listrik sering dipakai dalam masalah kelistrikan, namun analisis numerik bidang kelistrikan lebih sering melibatkan besaran lain yang disebut potensial listrik (sering disebut potensial saja). Dalam bahasa keseharian besaran ini biasanya disebut tegangan.
A.Energi potensial elektrostatik.
Yang dimaksud dengan energi potensial elektrostatik adalah energi potensial suatu muatan listrik yang berada didalam medan listrik elektrostatik (medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang diam)
Bayangkan suatu muatan listrik q’ yang ditempatkan di titik P yang berada di dalam medan listrik dengan kuat medan E. Ketika membawa muatan tersebut, tentu kita harus melakukan usaha untuk melawan gaya yang dikerjakan medan terhadap muatan ini yang besarnya q’E. Besarnya usaha yang dilakukan untuk membawa muatan q’ketitik P merupakan ukuran besarnya energi potensial q’ di titik P.
Energi potensial suatu muatan listrerik di suatu titk yang berada di dalam medan listerik sama dengan usaha luar yang diperluan untuk membawa muatan tersebut dari tempat tak berhingga jauh ke titik itu.
Karena gaya yang bekerja muatan q’ sebesar F = q’E maka besarnya usaha luar yang diperlukan untuk membawa matan itu dari tempat tak berghingga jauh ke titik P adalah:
U = - (1)
Int egral ini dilakukan sepanjang lintasan dari tempat jauh tak berhingga ke titikP. Tanda minus dalam persamaan ini menunjukkan bahwa usaha ini dilakukan oleh gaya luar. Bila elemen vektor lintasan ds membentuk sudut  terhadap vektor gaya F, persamaan (1) dapat ditulis sebagaai : U = - = -  . Mengingat pernyataan energi potensial diatas maka energi potensial muatan q’ dititik P adalah :
EP = - q’
Bila dipilih lintasan integral dengan vektor F dan ds searah ( maka persamaan (1) dapat ditulis sebagai : EP = -  (2)
EP = -  (3) Selanjutnya kita ambil contoh sederhana berikut ini.
Misalkan muatan q’b erada di titik P yang berada di dalam medan listerik E yang ditimbulkan oleh muatan q. Anggaplah P perada pada jarak R dari muatan q. Dengan demikian energi potensial q’ di titik P sama dengan usaha luar yang diperukan untuk membawa muatan ini dari tempat tak berhingga jauh ke titik yang berjarak R dari q. Perhatikan gambar 1.
Dengan cara mengganti ds dengan dr, psamaan (3) menjadi : EP = - yang selanjutnya dapat ditulis sebagai : EP =  . Mengingat medan E ditimbulkan oleh q maka berlaku persamaaan E = k sehingga kita dapatkan :
EP = dr = kqq’ = kqq’(- yang akhirnya menghasilkan : EP = k (4)
Persamaan ini menyatakan energi potensial muatan q’ didalam medan listerik yang ditimbulkan oleh matan q di titik yang berjarak R dari muatan q. Dari persamaan ini dapat dililhat bahwa bila q dan q’ sama-sama positip atau sama-sama negatip maka energi potensial q’ di medan itu akan selalu positip dan sebalik bila q dan q’ berlawan an tanda maka energi potensial q’ akan selalu negatip.
| 