Pengertian dan Rumus Beda Potensial serta Alat untuk Mengukurnya

Gaya gerak listrik (ε) adalah beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber listrik ketika saklar terbuka dan tidak mengalirkan arus, sedangkan tegangan jepit (V) adalah beda potensial antara kutub-kutub suatu elemen listrik ketika saklar ditutup dan mengalirkan muatan listrik.

Telah disebutkan bahwa dalam suatu penghantar, arus listrik mengalir dari tempat yang potensialnya tinggi ke tempat yang potensialnya rendah.

Pengertian Beda Potensial

Selisih potensial antara dua tempat dalam penghantar ini disebut dengan beda potensial. Dalam Sistem Internasional, satuan beda potensial adalah volt (V).

Beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber listrik ketika saklar terbuka dan tidak mengalirkan arus adalah gaya gerak listrik (ggl), dinotasikan ε.

Sedangkan, beda potensial antara kutub-kutub suatu elemen listrik ketika saklar ditutup dan mengalirkan muatan listrik disebut tegangan jepit, dilambangkan V.

Rumus Beda Potensial

Nilai V berubah-ubah bergantung pada nilai hambatan bebannya. Hubungan antara ggl dengan sumber tegangan jepit dirumuskan sebagai berikut:

V = ε – I R

dan tegangan jepit dapat dihitung dengan hambatan luar:

V = I R

Dari kedua persamaan di atas, maka:

Alat untuk mengukur Beda Potensial

Alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial adalah voltmeter. Jarum pada voltmeter akan bergerak jika digunakan untuk mengukur rangkaian listrik yang memiliki beda potensial.

Besarnya beda potensial rangkaian listrik yang diukur ditunjukkan oleh jarum voltmeter. Pada rangkaian listrik yang akan diukur, voltmeter dipasang secara paralel.

Gambar: Volmeter

Perhatikan rangkaian di atas. Rangkaian yang dibuat untuk mengukur beda potensial berbeda dengan rangkaian yang dibuat untuk mengukur arus listrik.

Untuk mengukur beda potensial, voltmeter dipasang secara paralel dengan baterai yang akan diukur beda potensial antara kutub-kutubnya. Sedangkan, untuk mengukur arus listrik, amperemeter dirangkai seri dengan baterai dan lampunya.

Biografi George S. Ohm

George Simon Ohm (1787 - 1854) adalah ahli fisika Jerman yang terkenal dengan penelitiannya tentang arus listrik.

Ia dilahirkan di Erlangen dan menempuh pendidikan di University of Erlangen. Dari 1833 sampai 1849, ia menjabat sebagai direktur Polytechnic Institute of Nürnberg, dan dari 1852 sampai akhir hayatnya, ia menjadi profesor fisika di University of Munich.

Perumusannya tentang hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan dikenal sebagai Hukum Ohm yang menjadi hukum dasar listrik dinamis.