Pengertian perbedaan potensial tegangan adalah perbedaan tegangan yang terjadi antara dua titik di dalam suatu rangkaian. Akibat adanya perbedaan potensial tegangan inilah yang menyebabkan arus listrik mengalir. Aliran arus listrik tersebut mengalir dari titik yang mempunyai beda potensial tegangan tinggi ke titik dengan potensial tegangan yang lebih rendah.
Beda potensial atau perbedaan potensial listrik lebih sering disebut sebagai tegangan listrik. Berbeda dengan arus listrik yang dapat mengalir, beda potensial memiliki karakteristik yang tidak dapat bergerak. Istilah beda potensial ini sebenarnya merujuk pada perbedaan jumlah elektron di dalam suatu rangkaian listrik.
Ingat, pada dasarnya arus listrik adalah aliran elektron elektron di dalam suatu materi konduktor. Aliran arus listrik ini terjadi akibat adanya perbedaan jumlah elektron antara dua titik. Perbedaan jumlah elektron ini yang disebut sebagai perbedaan potensial.
Rumus perbedaan potensial tegangan
Seperti yang sudah dijelaskan di awal, beda potensial merupakan perbedaan tegangan antara dua buah titik di dalam suatu rangkaian. Satuan untuk menyatakan beda potensial tegangan adalah Volt, dimana 1 Volt adalah banyaknya muatan listrik atau elektron yang dibutuhkan untuk melintasi hambatan sebesar 1 Ohm dengan arus listrik sebesar 1 Ampere (A).
V = R \times I
Menurut hukum Ohm, di dalam suatu rangkaian linier, besar beda potensial tegangan berbanding lurus dengan besar arus listrik yang mengalir. Semakin besar beda potensial maka akan semakin besar pula arus listrik yang mengalir.
Sebagai contoh, misalnya kita mengukur salah satu titik di kaki hambatan atau resistor yang memiliki resistensi 100 Ohm dan mendapati tegangan terukur sebesar 12 volt. Sementara pada titik kaki yang lain dari hambatan tersebut terukur tegangan sebesar 9 volt, maka beda potensial pada resistor tersebut adalah 12 – 9 = 3 volt dengan aliran arus sebesar 3 / 100 = 0,03 A.
Sekarang jika besar tegangan 12 volt kita naikkan menjadi 24 volt, maka beda potensial tegangan pada resistor tersebut menjadi 24 – 9 = 15 volt dan arus yang mengalir melewati resistor menjadi 15 / 100 = 0,15A
Seperti yang kita lihat, semakin besar beda potensial tegangan pada resistor, maka akan semakin meningkat pula arus listrik yang mengalir melalui resistor atau hambatan tersebut.
Harus diingat, untuk mengukur tegangan atau beda potensial suatu titik pada rangkaian selalu diukur dengan titik 0 atau ground rangkaian. Jadi, salah satu probe voltmeter disentuhkan ke titik 0, sementara probe lainnya ke titik di dalam rangkaian yang ingin diukur tegangannya.
Hal ini mirip seperti ketika kita mengukur ketinggian suatu tempat didaratan, dimana selalu menggunakan permukaan laut sebagai titik acuan 0.
Contoh soal beda potensial
Hitunglah arus listrik yang melintasi sebuah resistor yang memiliki resistensi atau hambatan sebesar 120 Ohm, dimana salah satu kakinya terhubung ke tegangan 60 volt dan kaki lainnya terhubung ke tegangan 20 volt ?
Jawab :
Dengan menggunakan hukum Ohm kita bisa menghitung arus listrik yang mengali pada resistor tersebut :
V_{AB} = V_A - V_B = 60 - 20 = 40 V \\
I= \frac{V{AB}}{R} = \frac{40}{120} = 0,33AJadi besar tegangan yang melintasi resistor adalah 40 volt dengan besar arus yang mengalir adalah 0,33A.
Demikian penjelasan singkat tentang pengertian perbedaan potensial tegangan pada suatu rangkaian elektronika dan kelistrikan.
