Selayaknya pelajar awam, seringkali kita dibingungkan jika berhadapan dengan istilah potensial listrik dan beda potensial listrik. Bahkan, sebagian besar pelajar masih menganggap ini adalah dua hal yang sama. Pada kenyataannya, kedua hal ini memiliki beberapa perbedaan dari segi pengertian dan saling memiliki keterkaitan dalam bidang kelistrikan.

Potensial listrik menyinggung suatu muatan yang berada pada suatu titik dalam medan listrik, sedangkan beda potensial listrik menyinggung beda energi antara dua muatan yang berada pada titik yang berbeda sehingga bisa mengakibatkan aliran muatan listrik.

Kesalahpaman atas dua hal ini bisa berakibat pada kesalahpaman dalam mempelajari teori mengenai tegangan, arus listrik, dan bahkan bisa menyebabkan kesalahan atas analisis rangkaian listrik maupun rangkaian elektronika. Oleh karena itu, penting untuk memahami dengan seksama terkait hubungan antara potensial listrik dengan beda potensial listrik

Potensial Listrik

Dalam buku Physics Principles With Applications karya Douglas C. Giancoli, dikatakan bahwa potensial listrik adalah besaran yang menyatakan energi potensial listrik per satuan muatan pada suatu titik di dalam medan listrik. Potensial listrik ini diberi lambang V.

Jika pada suatu titik terapat muatan uji Q yang jaraknya relatif terhadap suatu energi potensial nol, maka potensial listrik di titk ini adalah V= Q/r, dimana r adalah jarak relatif terhadap suatu energi potensial nol. Potensial listrik menunjukkan kemampuan muatan untuk melakukan usaha apabila muatan tersebut bergerak akibat pengaruh medan listrik.

Beda Potensial Listrik

Raymond A. Serwayy dan John W. Jewett, Jr. dalam karyanya Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics tertulis bahwa beda potensial listrik adalah selisih nilai potensial listrik antara dua titik dalam suatu medan listrik yang menyatakan magnitude energi yang diperlukan maupun dilepaskan pada saat ada suatu muatan berpindah dari satu titik acuan ke titik lainnya.

Dalam konteks fisika, beda potensial memiliki hubungan langsung dengan usaha yang dikerjakan oleh gaya listrik terhadap muatan sehingga bisa dikatakan sebagai besar perubahan energi potensial listrik per satuan muatan. 

Hubungan Antar Keduanya

Tentu ada keterkaitan antara potensial listrik dan beda potensial listrik karena secara fundamental, beda potensial merupakan perbedaan nilai potensial listrik antara dua titik. Potensial listrik menunjukkan energi potensial listrik per satuan muatan di suatu titik, sedangkan beda potensial merupakan besar perubahan energi potensial per satuan muatan ketika suatu muatan berpindah dari satu titik ke titik lainnya.

Sebagai gambaran, kita analogikan pada suatu air terjun, dimana ada titik yang berada di atas dan di bawah. Titik-titik ini dinamakan potensial listrik, namun apabila air mulai bergerak dari titik yang berada di atas menuju titik yang berada di bawahnya, maka hal ini kita sebut sebagai beda potensial listrik.

Lalu Apa Itu Tegangan?

Dalam perangkat elektronik yang kita sambung ke listrik PLN, pasti ada indikator bahwa perangkat tersebut aktif tersambung. Namun, pernahkah kalian berpikir apa sebenarnya yang membuat perangkat tersebut aktif? Pada dasarnya, perangkat aktif karena ada aliran arus listrik pada suatu rangkaiain elektronik di dalamnya.

Arus listirk ini ada akibat pergerakan elektron dari kutub negatif ke kutub positif dari baterai sehingga mengakibatkan energi dari elektron ini yang kemudian kita sebut sebagai arus listrik bergerak dari kutub positif ke kutub negatif. Arus listrik terjadi karena adanya beda potensial listrik antara satu titik dengan titik lainnya sehingga mengakibatkan muatan listrik negatif bergerak menuju daerah yang memiliki potensial yang berbeda. Lalu, apa yang lebih berbahaya? tegangan listrik atau arus listrik?

Dalam praktiknya, tegangan dan arus saling berhubungan menurut persamaan Hukum Ohm yang dinyatakan dengan tegangan berbanding lurus dengan arus listrik. Artinya, ketika tegangan semakin besar, maka arus listrik yang bergerak akan semakin besar pula, begitu sebaliknya. Analogi sederhana adalah ketika ada suatu air terjun dengan air yang mengalir dari atas ke bawah, kita misalkan ketinggian air terjun adalah tegangan sedangkan air yang mengalir adalah arus listriknya.

Semakin besar ketinggian air terjun, maka semakin besar pula energi yang diterima orang saat berada tepat di bawah air yang mengalir. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil nilai ketinggian air terjun, semakin kecil pula energi yang dirasakan orang tersebut.