Friday, August 25, 2017

√ Rumus Dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Referensi Soal Dan Jawaban

Medan Listrik


Medan listrik ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, menyerupai elektron, ion, atau proton, dalam ruangan yang ada di sekitarnya. Ia mempunyai satuan N/C atau dibaca Newton/Coulomb. Medan listrik umumnya dipelajari dalam bidang fisika dan bidang-bidang terkait dan secara tak pribadi juga di bidang elektronikayang telah memanfaatkan medan listrik ini dalam kawat konduktor (kabel).


 


Rumus matematika untuk medan listrik


Rumus ini sanggup diturunkan melalui Hukum Coulomb, yaitu gaya antara dua titik muatan:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Menurut persamaan ini, gaya pada salah satu titik muatan berbanding lurus dengan besar muatannya.


Medan listrik didefinisikan sebagai suatu konstan perbandingan antara muatan dan gaya:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Maka, medan listrik bergantung pada posisi. Suatu medan, merupakan sebuah vektor yang bergantung pada vektor lainnya. Medan listrik sanggup dianggap sebagai gradien dari potensial listrik. Jika beberapa muatan yang disebarkan menghasiklan potensial listrikgradien potensial listrik dapat ditentukan.


 


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Ilustrasi vektor listrik yang mengelilingi dua muatan titik yang berlawanan. Merah positif, hijau negatif. Sumber foto: Wikimedia Commons


 


Konstanta k


Dalam rumus listrik sering ditemui konstanta k sebagai ganti dari  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban (dalam goresan pena ini tetap dipakai yang terakhir), di mana konstanta  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban tersebut bernilai:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban N m2 C-2


yang kerap disebut konstanta kesetaraan gaya listrik. Konstanta gaya listrik atau konstanta kesetaraan gaya listrik atau k adalah suatu konstanta yang menyatakan kesetaraan antara gaya listrik, baik tarik-menarik atau tolak-menolak, antar dua buah muatan titik, yang dipisahkan dengan jarak tertentu, dengan hasil kali nilai kedua muatan dibagi kuadrat jarak pisahnya tersebut.

 


Cara menghitung medan listrik


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Untuk menghitung medan listrik di suatu titik  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban akibat adanya sebuah titik muatan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban yang terletak di  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban digunakan rumus



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Penyederhanaan yang kurang tepat


Umumnya untuk melaksanakan penyederhanaan dipilih sentra koordinat berhimpit dengan titik muatan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban yang terletak di  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban sehingga diperoleh rumus menyerupai telah dituliskan pada permulaan artikel ini, atau bila dituliskan kembali dalam notasi vektornya:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


dengan vektor satuan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Disarankan untuk memakai rumusan yang melibatkan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban karena lebih umum, dan sanggup diterapkan untuk masalah lebih dari satu muatan dan juga pada distribusi muatan, baik distribusi diskrit maupun kontinu.


Penyederhanaan ini juga kadang menciptakan pemahaman dalam menghitungnya menjadi agak sedikit kabur. Selain itu pula lantaran penyederhanaan ini hanya merupakan salah satu masalah khusus dalam perhitungan medan listrik (kasus oleh satu titik muatan di mana titik muatan diletakkan di sentra koordinat).


Tanda muatan listrik


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Muatan listrik sanggup bernilai negatif, nol (tidak terdapat muatan atau jumlah satuan muatan positif dan negatif sama) dan negatif. Nilai muatan ini akan memengaruhi perhitungannya dalam hal tandanya, yaitu positif atau negatif (atau nol). Apabila pada setiap titik di sekitar sebuah (atau beberapa) muatan dihitung medan listriknya dan digambarkan vektor-vektornya, akan terlihat garis-garis yang saling berhubungan, yang disebut sebagai garis-garisnya. Tanda muatan memilih apakah garis-garis medan listrik yang disebabkannya berasal darinya atau menuju darinya. Telah ditentukan (berdasarkan gaya yang dialami oleh muatan uji positif), bahwa



  • muatan positif (+) akan mengakibatkan garis-garis medan listrik berarah dari padanya menuju keluar.

  • muatan negatif (-) akan mengakibatkan garis-garis medan listrik berarah menuju masuk padanya.

  • muatan nol ( ) tidak mengakibatkan adanya garis-garis medan listrik.


Gradien potensial listrik


Medan listrik sanggup pula dihitung apabila suatu potensial listrik  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban diketahui, melalui perhitungan gradiennya:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


dengan



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


untuk sistem koordinat Kartesius.

 


Energi medan listrik


Medan listrik menyimpan energi. Rapat energi suatu medan listrik diberikan oleh



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


dengan



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah permittivitas medium di mana medan listrik terdapat, dalam vakum  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban.

 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah vektor medan listrik.


Total energi yang tersimpan pada medan listrik dalam suatu volum  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


dengan



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah elemen diferensial volum.


 


Distribusi muatan listrik


Medan listrik tidak perlu hanya ditimbulkan oleh satu muatan listrik, melainkan sanggup pula ditimbulkan oleh lebih dari satu muatan listrik, bahkan oleh distribusi muatan listrik baik yang diskrit maupun kontinu. Contoh-contoh distribusi muatan listrik misalnya:



  • kumpulan titik-titik muatan

  • kawat panjang lurus berhingga dan tak-berhingga

  • lingkaran kawat

  • pelat lebar berhingga atau tak-berhingga

  • cakram tipis dan cincin

  • bentuk-bentuk lain


Kumpulan titik-titik muatan


Untuk titik-titik muatan yang tersebar dan berjumlah tidak terlalu banyak, medan listrik pada suatu titik (dan bukan pada salah satu titik muatan) sanggup dihitung dengan menjumlahkan vektor medan listrik di titik tersebut tanggapan oleh masing-masing muatan. Dalam masalah ini lebih baik dituliskan



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


yang dibaca, medan listrik di titik  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban akibat adanya muatan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban yang terletak di  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban. Dengan demikian medan listrik di titik {\displaystyle {\vec {r}}} ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban akibat seluruh muatan yang tersebar dituliskan sebagai


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


di mana  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah jumlah titik muatan. Sebagai ilustrasi, contohnya ingin ditentukan besarnya medan listrik pada titik  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban yang merupakan perpotongan kedua diagonal suatu bujursangkar bersisi  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban, di mana terdapat oleh empat buat muatan titik yang terletak pada titik sudut-titik sudut bujursangkar tersebut. Untuk masalah ini misalkan bahwa  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dan ambil sentra koordinat di titik  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban untuk memudahkan. Untuk masalah dua dimensi menyerupai ini, sanggup dituliskan pula



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


yang akan memberikan



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


sehingga



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


yang menghasilkan bahwa medan listrik pada titik tersebut ialah nol.


Kawat panjang lurus


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Kawat panjang lurus merupakan salah satu bentuk distribusi muatan yang menarik lantaran bila panjangnya diambil tak-hingga, perhitungan muatan di suatu jarak dari kawat dan terletak di tengah-tengah panjangnya, menjadi amat mudah.


Untuk suatu kawat yang merentang lurus pada sumbu  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban, pada jarak  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban di atasnya, dengan kawat merentang dari  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban sampai {\displaystyle b\!} ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dari titik proyeksi  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban pada kawat, medan listrik di titik tersebut sanggup dihitung besarnya, yaitu:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Seperti telah disebutkan di atas, apabila  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban maka dengan memakai dalil L’Hospital diperoleh



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Atau bila kawat diletakkan sejajar dengan sumbu-z dan bidang x-y ditembus kawat secara tegak lurus, maka medan listrik di suatu titik berjarak  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban dari kawat, sanggup dituliskan medan listriknya adalah



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


dengan  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah vektor satuan radial dalam koordinat silinder:



 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


di mana  ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban adalah sudut yang dibuat dengan sumbu-x positif.

 


Resultan Medan Litrik yang Segaris


Jika Titik B berada di antara muatan Q1 dan Q2 yang terletak segaris. Makara ada dua medan listik yang timbul masing-masing oleh Q1 dan Q2. E1 ialah besar lengan berkuasa medan listrik lantaran dampak muatan Q1 dirumuskan:


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Sedangkan E2 ialah medan listrik lantaran dampak muatan Q2, dirumuskan:


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Besar besar lengan berkuasa medan listrik yang dialami oleh B ialah merupakan resultan vector dari E1 dan E2, dirumuskan:


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Hal yang perlu diperhatikan dalam memakai rumus diatas yaitu jenis muatan sumber dan muatan uji. Hal tersebut akan memilih + dan – dari medan listrik yang dialami.

 


Resultan Medan Listrik yang Tidak Segaris


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Dari gambar di atas, titik A berada dalam dampak medan listrik dari muatan Q1 dan Q2, sehingga antara titik Q1, A, dan Q2 membentuk sebuah sudut apit dengan nilai tertentu. Total besar lengan berkuasa medan listrik yang dialami oleh titik A ialah resultan dari vector E1 dan E2. Untuk memilih besarnya dipakai rumus resultan vektor.

 


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


 


Contoh Soal dan Jawaban Medan Listrik


1. Sepotong penggalan beling bermassa 5 mg bermuatan 2 μC. Kuat medan listrik yang diperlukan untuk menahan semoga potongan keca tersebut sanggup terapung di udara adalah…


A. 10 V/m

B. 1,8 V/m

C. 25 V/m

D. 100 V/m

E. 19,5 V/m


Pembahasan :

Agar potongan beling terapung di udara, maka:

⇒ Gaya berat = gaya listrik

⇒ W = Fc

⇒ m.g = q.E

⇒ (5 x 10-6)(10) = (2 x 10-6) E

⇒ E = 50/2

⇒ E = 25 V/m


Jawaban : C

 


2. Sebuah muatan uji +25.10C diletakkan dalam sbuah medan listrik. Jika gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut ialah 0,5 N. Berapa besar medan listrik pada muatan uji tersebut?


Pembahasan:

Diketahui:

F= 0,5 N

q = +25. 105 C


Ditanya: E ….?


Jawaban:

E = F/q

E = 0,5/25. 105 C

E = 5. 104 / 25 = 2000 N/C

 


Sebuah partikel yang bermuatan negatif sebesar 5 Coulomb diletakkan diantara dua buah keping yang mempunyai muatan berlawanan.

Jika muatan tersebut mengalami gaya sebesar 0,4 N ke arah keping B, tentukan besar besar lengan berkuasa medan listrik dan jenis muatan pada keping A!


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Pembahasan dan jawaban:


F = QE


E = F / Q = 0,4 / 5 = 0,08 N/C


Untuk muatan negatif arah E berlawanan dengan F sehingga E berarah ke kiri dan dengan demikian keping B positif, keping A negatif.

 


3. Dua buah muatan titik +10μC dan -10 μC berada

pada jarak 20 cm di udara. Besar gaya yang dialami oleh muatan +1μC yang

terletak di tengah-tengah jarak antar kedua muatan tersebut adalah…


A. Nol

B. 4,5 N

C. 9,0 N

D. 18 N

E. 45 N


Pembahasan :

Karena

muatan +1μC terletak di tengah-tengah dua muatan yang tidak sejenis,

maka gaya coulomb yang dialami muatan  +1μC oleh muatan +10μC searah

dengan gaya coulomb oleh muatan -10μC.


Dengan demikian,

gaya coulomb total yang dialami muatan +1μC ialah gaya coulomb dari

muatan +10μC ditambah gaya coulomb oleh muatan -10μC.


Sehingga berlaku :

⇒ F = F1 + F2















⇒ F = k10-6.10-5 + k10-6.10-5
(10-1)2(10-1)2














⇒ F = k10-11 + k10-11
10-210-2

⇒ F = k.10-9 + k.10-9

⇒ F = 2k.10-9

⇒ F = 2 (9 x 109).10-9

⇒ F = 18 N


Jawaban : D



 


4. Sebuah konduktor berbentuk bola berongga dengan jari-jari 6 cm. Bila muatan bola tersebut 7 μC maka besar potensial listrik pada titik Q ialah … (k = 9.109 N.m2.C−2 dan 1 μC = 10−6 C).


Pembahasan dan jawaban:


Besar muatan bola berongga adalah 


Q = 7 μC

= 7.10−6 C


Jarak titik Q dari sentra bola adalah 


r = (6 + 3) cm

= 9 cm

= 9.10−2 m


Potensial listrik di titik Q yang berjarak r dari sentra bola adalah

 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

= 7.105


Jadi, besar potensial listrik di titik Q ialah 7.105 volt (B).

 


5. Sebuah muatan uji +25.10C diletakkan dalam sbuah medan listrik. Jika gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut ialah 0,5 N. Berapa besar medan listrik pada muatan uji tersebut?


Pembahasan:

Diketahui:

F= 0,5 N

q = +25. 105 C


Ditanya: E ….?


Jawab :

E = F/q

E = 0,5/25. 105 C

E = 5. 104 / 25 = 2000 N/C

 


6. Sebuah elektron dengan massa 9,11 × 10−31 kg dan muatan listrik − 1,6 × 10−19 C, lepas dari katode menuju ke anode yang jaraknya 2 cm. Jika kecepatan awal elektron 0 dan beda potensial antara anode dan katode 200 V, maka elektron akan hingga di anode dengan kecepatan…


Pembahasan dan jawaban:

Data dari soal:

me = 9,11 × 10−31 kg

Qe = − 1,6 × 10−19 C

ν= 0 m/s

ΔV = 200 volt

ν2 = ……. !?


Dengan aturan kekekalan energi mekanik, energi mekanik elektron ketika di anode sama dengan energi mekanik ketika di katode:








 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

 


7. Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-menarik sebesar F.

Jika jarak antara kedua muatan dijadikan 4 R, tentukan nilai perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antara kedua partikel terhadap kondisi awalnya!


Pembahasan dan jawaban:

 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


sehingga


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

 


8. Titik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan jenis yang terpisah sejauh a. Besar besar lengan berkuasa medan listrik di titik A ketika itu 36 NC-1. Jika titik A tersebut digeser ¼ a mendekati salah satu muatan, maka besar besar lengan berkuasa medan listrik titik A sesudah digeser adalah…


A. 100 NC-1

B. 96 NC-1

C. 80 NC-1

D. 60 NC-1

E. 16 NC-1


Pembahasan


Diketahui :


Muatan 1 (q1) = +Q

Muatan 2 (q2) = -Q

Jarak antara muatan 1 dan titik A (r1A) = ½ a

Jarak antara muatan 2 dan titik A (r2A) = ½ a

Kuat medan listrik di titik A (EA) = 36 NC-1



 


9. Dua buah muatan masing-masing 8 μC dan 2 μC diletakkan pada sumbu x

pada jarak 6 m satu sama lain. Muatan pertama terletak pada pusat

koordinat. Agar sebuah muatan negatif tidak mengalami gaya sedikitpun,

maka muatan ini harus diletakkan pada posisi…


A. x = -4 m

B. x = -2 m

C. x = 2 m

D. x = 4 m

E. x = 8 m


Pembahasan :

Misalkan qA = 8 μC dan qB = 2 μC


Agar

resultan gaya coulomb yang dialami oleh muatan negatif sama dengan nol

(tidak mengalami gaya sama sekali), maka arah gaya coulomb dari muatan 8

μC harus berlawanan arah dengan gaya coulomb dari muatan 2 μC dengan

besar yang sama sehingga saling meniadakan.


Karena

kedua muatan 8 μC dan 2 μC positif, maka muatan negatif harus diletakkan

di antara kedua muatan tersebut sehingga gayanya saling berlawanan

seperti pada gambar berikut:


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Sehingga berlaku :

⇒ F = FA – FB

⇒ 0 = FA – FB

⇒ FA = FB















⇒ kq.qA = kq.qB
RA2RB2














RB2 =2 μC
RA28 μC














RB2 =1
RA24

⇒ RB2 = ¼

RA2

⇒ RB = ½

RA


Karena kita misalkan RB = 6 – x, dan RA = x, maka:

⇒ RB = ½

RA

⇒ 6 – x = ½x

⇒ 6 = ½x + x

⇒ 6 = 3/2 x

⇒ x = 12/3

⇒ x = 4 m sebelah kanan muatan 8 μC.


Jawaban : D



 


10. Dua buah partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik +20 μC dan +45 μC terpisah oleh jarak 15 cm. Jika C ialah titik yang terletak di antara A dan B, sedemikian sehingga medan di C sama dengan nol, maka letak titik C dari partikel A adalah…


A. 2 cm

B. 3 cm

C. 4 cm

D. 6 cm

E. 8 cm


Pembahasan :

Dik : qA = +20 μC, qB = +45 μC, dan R = 15 cm


Karena

kedua muatan A dan B bernilai positif, maka muatan C sanggup diletakkan

di antara kedua muatan tersebut sehingga arah medan listrik yang

dihasilkan oleh A dan B berlawanan arah.


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Agar sama dengan nol, maka

⇒ EA = EB















⇒ kqA = kqB
RA2RB2














20 =45
x2(15 – x)2














20 =45
x2225 – 30x + x2

⇒ 45x2 = 20(225 – 30x + x2)

⇒ 45x2 = 4500 – 600x + 20x2

⇒ 25x2 = 4500 – 600x

⇒ 25x2 + 600x – 4500 = 0

⇒ x2 + 24x – 180 = 0

⇒ (x + 30)(x – 6) = 0

⇒ x = -30 atau x = 6


Jadi, letak titik C dari partikel A ialah 6 cm.


Jawaban : D

 


11. Terdapat tiga muatan q1, q2, dan q3 yang berada pada satu garis dengan q2 berada di antara q1 dan q3. Jaraka antara q1 dan q2 ialah a sedangkan jarak antara q2 dan q3 ialah 0,5a. Muatan q1 dan q2 masing-masing +10μC, +20μC. Agar gaya coulomb yang dialami q2 sama dengan nol, maka besar muatan q3 adalah…


A. 2,5 μC

B. -2,5 μC

C. 25 μC

D. -25 μC

E. 4 μC


Pembahasan :

Gaya coulomb yang dialami oleh q2 sanggup bernilai nol kalau gaya coulomb yang berasal dari muatan q1 sama dengan gaya coulomb yang diberikan oleh muatan q3. Dengan kata lain gaya coulomb tanggapan q1 dan q3 saling meniadakan.


Karena

muatan pertama dan muatan kedua positif, maka semoga gaya coulombnya

saling meniadakan (berlawanan arah), muatan ketiga harus positif.


Dengan demikian berlaku :

⇒ F21 = F23















⇒ kq2 . q1 = kq2 . q3
(R21)2(R23)2














q1 =q3
(R21)2(R23)2














10 =q3
a2(0,5a)2














10 =q3
a20,25a2

⇒ q3 = 2,5μC


Jawaban : A

 


12. Kuat medan listrik sejauh 4 cm dari suatu muatan titik q sama dengan

10 N/C. Kuat medan listrik sejauh 8 cm dari muatan titik 6q sama dengan…


A. 20 N/C

B. 15 N/C

C. 12 N/C

D. 10 N/C

E. 6 N/C


Pembahasan :

Perbandingan besar lengan berkuasa medan listrik















E1 =q1 . r22
E2q2 . r12














10 =q .82
E26q .42














10 =4
E26

⇒ E2 = 60/4

⇒ E2 = 15 N/C


Jawaban : B

 


13. Kuat medan listrik di satu titik P yang ditimbulkan oleh sebuah muatan q di titik asal O…


(1) Arahnya menjauhi q bila q positif, menuju q bila q negatif

(2) Berbanding pribadi dengan q

(3) Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak OP

(4) Arahnya sama dengan gaya Coulomb pada muatan q’ di P bila q positif dan berlawanan dengan gaya coulomb tersebut bila q negatif.





Pembahasan :

Jika muatan q positif, maka arah garis medan ke luar menjauhi muatan q (ke luar). Sebaliknya kalau q bernilai negatif, maka arah garis medan listrik menuju muatan q (ke dalam).


Kuat medan listrik di suatu titik P yang berjarak r dari muatan q berbanding lurus dengan muatan q dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Secara matematis ditulis sebagai berikut:












E = kq
r2

Dengan :

E = besar lengan berkuasa medan listrik

k = tetapan

q = muatan

r = jarak titik ke muatan


Arah besar lengan berkuasa medan listriknya selalu sama dengan arah gaya Coulomb terhadap muatan q’ sebagai muatan uji. Jadi, opsi yang benar ialah 1, 2, dan 3.


Jawaban : A

 


14. Potensial listrik sejauh 4 cm dari muatan titik q sama dengan 10 V. Potensial listrik sejauh R dari muatan titik 5q sama dengan 20V. Nilai R sama dengan…


A. 6 cm

B. 7 cm

C. 8 cm

D. 9 cm

E. 10 cm


Pembahasan :

Dik : r1 = 4 cm, r2 = R, q1 = q, q2 = 5q, V1 = 10V, V2 = 20 V


Perbandingan potensial listrik :















V1 =k.q1/r1
V2k.q2/r2














10 =q/4
205q/R














1 =R
25.4

⇒ R = 10 cm.


Jawaban : E

 


15. Empat buah muatan diletakkan di setiap sudut persegi yang panjang sisinya 10√2 cm. Jika O ialah titik perpotongan diagonal, maka besar lengan berkuasa medan listrik di titik O adalah…


A. 9 x 106 N/C

B. 9√2 x 106 N/C

C. 18 x 106 N/C

D. 18√2 x 106 N/C

E. 36√2 x 106 N/C


Pembahasan :

Karena jarak dan besar muatan sama, maka medan listrik di titik O sanggup digambarkan menyerupai berikut:


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban


Kuat medan listrik:












⇒ E = kq
r2











⇒ E = (9 x 109)(10-5)
(0,1)2

⇒ E = 9 x 106 N


Kuat medan listrik di titik O:

⇒ Eo = √(2E)2 + (2E)2

⇒ Eo = 2E √2

⇒ Eo = 2E √2

⇒ Eo = 2(9 x 106) √2

⇒ Eo = 18√2 x 106 N/C


Jawaban : D

 



Bacaan Lainnya



 


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

Apakah Anda mempunyai sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan?
Pasang iklan & promosikan jualan Anda kini juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com


 


 ialah imbas yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik √ Rumus dan Cara Menghitung Medan Listrik Bersama Contoh Soal dan Jawaban

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter


 



Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai


Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar kalau Anda mengunduh aplikasi kita!


Siapa bilang mau pandai harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan gosip yang menciptakan Anda menjadi lebih smart!




 

Sumber bacaan: Physics ClassroomTutor Vista


                       

 

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”

Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya








Sumber aciknadzirah.blogspot.com