Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir terjadi akibat adanya gejala listrik statis adalah Benjamin Franklin (1706 – 1790). Menurutnya, petir adalah kilatan cahaya yang muncul akibat perpindahan muatan negatif (elektron) antara awan dan awan, atau antara awan dan bumi. Petir dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial yang sangat besar antara dua awan yang berbeda, atau antara awan dengan bumi, sehingga akan terjadi lompatan muatan listrik, atau perpindahan elektron secara besar-besaran dari awan ke bumi, atau dari awan ke awan lainnya.

Perpindahan muatan listrik (elektron) tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan potensial listrik (beda potensial listrik). Besarnya beda potensial listrik dapat dihitung dengan membandingkan besar energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan sejumlah muatan listrik. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.

$∆V=\frac{W}{Q}$

Keterangan:
ΔV= beda potensial listrik (volt)
W = energi listrik (joule)
Q = muatan listrik (coulomb)

Agar lebih memahami konsep beda potensial, lakukan kegiatan berikut!
1. Jika ada dua benda bermuatan listrik seperti 4 gambar berikut, maka benda manakah yang memiliki beda potensial yang lebih besar?

a. VA … VB c. VA … VB
b. VA … VB d. VA … VB

• Jika selisih potensial antara benda A dan B cukup besar, maka akan terjadi loncatan muatan listrik (elektron). Dari benda mana ke benda manakah loncatan elektron tersebut mengalir?
• Apa yang terjadi apabila benda A dan B memiliki elektron yang sama? Apakah ada perpindahan elektron?

Ayo Kita Kerjakan!

1. Berapakah beda potensial kutub-kutub baterai sebuah rangkaian jika baterai tersebut membutuhkan energi sebesar 120 J untuk memindahkan muatan sebesar 20 C?
Diketahui:
W = …
Q = …..
Ditanya: ΔV
Jawab:
ΔV = W / Q
ΔV = …..
Jadi, beda potensial kutub-kutub baterai rangkaian tersebut adalah … volt.

2. Sebuah accumulator yang memiliki beda potensial sebesar 12 V. Berapakah besar energi yang diperlukan baterai jika memindahkan muatan sebanyak 4 C ?

Diketahui:
ΔV = … V
Q= … C
Ditanya: W
Jawab:
W = ΔV.Q
W = … x … = … volt.C
W = … joule.
Jadi, besar energi untuk memindahkan muatan tersebut sebesar … joule.