Perhatikan susunan sistem partikel bermuatan berikut! Jika besar muatan q1, q2 dan q3 masing-masing +1 μC. -2μC, dan +3μC. Tentukan besar Energi potensial dari sistem tersebut ! [Jika k= 9x 10^9 Nm^2/C^2 ; 1 μC = 1x10^-6C]

Jawaban yang benar adalah -0,135 J. Diketahui: q1 = +1 μC = +1 x 10^-6 C q2 = -2 μC = -2 x 10^-6 C q3 = +3 μC = +3 x 10^-6 C r12 = 20 cm = 0,2 m r13 = 20 cm = 0,2 m r23 = 30 cm = 0,3 m Ditanya: EP sistem = ...? Jawab: Konsep yang kita gunakan adalah listrik statis. Pada listrik statis terdapat suatu besaran yaitu energi potensial antara dua muatan listrik. Energi potensial listrik adalah energi potensial yang dihasilkan dari gaya-gaya Coulomb konservatif dan diasosiasikan dengan konfigurasi sejumlah muatan-muatan titik dalam sebuah sistem yang didefinisikan. Secara matematis dirumuskan oleh: EP = k q1 q2 / r, dengan: EP = energi potensial listrik (J) k = 9 x 10^9 Nm²/C² q1 dan q2 = muatan listrik 1 dan 2 (C) r = jarak kedua muatan (m). Energi potensial listrik adalah besaran skalar, sehingga berdasarkan gambar yang diberikan diperoleh hasil: EP sistem = EP12 + EP13 + EP23. Hitung besar EP masing-masing terlebih dahulu. EP 12 = k q1 q2 / r12 EP 12 = 9 x 10^9 x 1 x 10^-6 x (-2) x 10^-6 / 0,2 EP 12 = - 9 x 10^-2 EP 12 = - 0,09 J. EP 13 = k q1 q3 / r13 EP 13 = 9 x 10^9 x 1 x 10^-6 x 3 x 10^-6 / 0,2 EP 12 = 13,5 x 10^-2 EP 12 = 0,135 J. EP 23 = k q2 q3 / r23 EP 23 = 9 x 10^9 x (-2) x 10^-6 x 3 x 10^-6 / 0,3 EP 23 = - 18 x 10^-2 EP 23 = - 0,18 J. Maka, hasil akhir adalah: EP sistem = (-0,09) + 0,135 + (-0,18) EP sistem = -0,135 J. Jadi, besar energi potensial dari sistem tersebut adalah -0,135 J.