Home CONTOH LISTRIK STATIS Soal Dan Pembahasan Listrik Statis, Gaya Coulomb Dan Medan Listrik

Soal Dan Pembahasan Listrik Statis, Gaya Coulomb Dan Medan Listrik

by CerdaskanKita
Pada listrik statis, subbab yang akan kerap dibahas merupakan menghitung besar gaya Coulomb yang terjadi antar muatan, menghitung berpengaruh medan listrik, memilih potensial listrik dan energi potensial muatan titik, dan memilih bisnis yang diharapkan untuk membawa suatu muatan dari satu potensial ke potensial yang lain. Selanjutnya akan dibahas pula seputar kapasitor.

Untuk tingkat SMA, pembahasan umumnya hanya sebatas pengenalan kepada jenis-jenis kapasitor yang mencakup kapasitor bola dan kapasitor keping sejajar. Pada tahap ini biasanya siswa dituntut untuk memahami cara menghitung kapasitansi suatu konduktor atau besar muatan yang tersimpan dalam suatu kapasitor. Selain itu, siswa juga harus bisa memilih kapasitansi pengmengganti pada susunan seri dan susunan paralel kapasitor.

Kumpulan Soal dan Jawaban Listrik Statis

  1. Muatan qA (+1 μC) dan muatan qB (-4 μC) terletak segaris dan dipisahkan oleh jarak 18 cm. Tentukanlah :
    a. Gaya Coulomb
    b. Energi potensial
    c. Potensial listrik di tengah-tengah A dan B (titik p)
    d. Letak titik yang berpengaruh medan listriknya nol
    e. Usaha untuk memindahkan muatan qC = -10-6 C dari jarak tak tersampai lalu ke titik p.

    Pembahasan

    1. Gaya Coulomb
      F = (k qA. qB) / RAB2
      ⇒ F = (9 x 109 . 1 x 10-6 . 4 x 10-6) / (18 x 10-2)2
      ⇒ F = (36 x 10-3) / (324 x 10-4)
      ⇒ F = 36/324 x 10
      ⇒ F = 360/324
      ⇒ F = 10/9 N.

    2. Energi potensial
      Ep = (k qA. qB) / RAB
      ⇒ Ep = (9 x 109 . 1 x 10-6 . (-4 x 10-6)) / (18 x 10-2)
      ⇒ Ep = (-36 x 10-3) / (18 x 10-2)
      ⇒ Ep = -36/18 x 10-1
      ⇒ Ep = -2 x 10-1
      ⇒ Ep = -0,2 J.

    3. Potensial di titik p (di tengah A dan B)
      Vp = VA + VB
      ⇒ Vp = {(k.qA) / ½RAB} +{(k.qB) / ½RAB}
      ⇒ Vp = {(9 x 109 . 1 x 10-6) / (9 x 10-2)} + {(9 x 109 . (-4 x 10-6)) / (9 x 10-2)}
      ⇒ Vp = (1 x 105) + (-4 x 105)
      ⇒ Vp = -3 x 105 volt.

    4. Letak titik yang berpengaruh medannya nol
      Karena muatan A dan B berbeda tanda, maka tiik yang berpengaruh medannya nol sanggup berada di sebelah kiri muatan A pada jarak terntentu. Misalkan RA = x maka RB = 18 + x. Agar berpengaruh medan sama dengan nol, maka :
      EA = EB.
      ⇒ (k.qA) / RA2 = (k.qB) / RB2
      ⇒ qA / RA2 = qB / RB2
      ⇒ (1 x 10-6) / x2 = (4 x 10-6) / (18 + x )2
      ⇒ 1/x2 = 4 / (18 + x )2 → akarkan untuk menghilangkan kuadrat.
      ⇒ 1/x = 2 / (18 + x)
      ⇒ 18 + x = 2x
      ⇒ x = 18 cm.
      Jadi, titik yang berpengaruh medan listriknya nol terletak 18 cm di sebelah kiri muatan A atau 36 cm di sebelah kiri muatan B.

    5. Usaha memindahkan muatan
      W = (Vp – V∞).qc
      ⇒ W = (-3 x 105 – 0).(-10-6)
      ⇒ W = -3 x 105.(-10-6)
      ⇒ W = -3 x 10-1
      ⇒ W = + 0,3 J

      Berikut ini rumus-rumus umum listrik statis :

  2.  subbab yang akan kerap dibahas merupakan menghitung besar gaya Coulomb yang terjadi antar m SOAL DAN PEMBAHASAN LISTRIK STATIS, GAYA COULOMB DAN MEDAN LISTRIK

  3. Dua buah partikel bermuatan berada pada satu garis berjarak R sesampai lalu terjadi gaya tarik-menarik sebesar F. Tentukanlah perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antar partikel tersebut terhadap posisi awal apabila jarak antara keduanya menjadi 6 kali jarak semula.
    Pembahasan
    Diketahui : R1 = R; R2 = 6R1 = 6R.
    F = (k q1. q2) / R2
    ⇒ F1 = (k q1. q2) / R12 dan F2 = (k q1. q2) / R22
    Karena nilai k, q1, q2 tetap, maka perbandingan gaya tarik-menariknya hanya bergantung pada kuadrat jarak.
    ⇒ F1/F2 = R22 / R12
    ⇒ F1/F2 = (6R)2 / R2
    ⇒ F1/F2 = 36 R2 / R2
    ⇒ F1/F2 = 36/1
    ⇒ F2 = 1/36 F1
    Kaprikornus gaya tarik menarik sesudah jaraknya diubah merupakan 1/36 x gaya tarik menarik pada jarak semula.
Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Aturan Pemantulan Cahaya

You may also like