Rangkuman, Soal Dan Pembahasan Medan Listrik Part 3
Soal No. 13
Perhatikan gambar tiga buah muatan yang berada di sekitar titik P berikut!
Perhatikan gambar tiga buah muatan yang berada di sekitar titik P berikut!
Jika k = 9 x 109 N m2 C− 2 , Q1 = + 10−12 C, Q2 = + 2 x 10−12 C dan Q3 = - 10−12 C, tentukan besar potensial listrik pada titik P !
Pembahasan
8 buah muatan listrik 4 diantaranya sebesar + 5 C dan 4 lainnya yaitu − 5 C tersusun hingga membentuk suatu kubus yang mempunyai sisi sepanjang r.
Tentukan besar potensial listrik di titik P yang merupakan titik berat kubus !
Pembahasan
Soal No. 15
Dua buah partikel dengan besar muatan yang sama digantung dengan seutas tali sehingga tersusun ibarat gambar berikut!
Dua buah partikel dengan besar muatan yang sama digantung dengan seutas tali sehingga tersusun ibarat gambar berikut!
Jika tan θ = 0,75 dan besar tegangan pada masing-masing tali yaitu 0,01 N, tentukan besar gaya tolak - menolak antara kedua partikel!
Pembahasan
Perhatikan uraian gaya pada Q2 berikut !
Karena nilai gaya tali sudah diketahui, maka dengan prinsip keseimbangan biasa didapat:
FC = T sin Θ
FC = 0,01 x 0,6 = 0,006 Newton
Soal No. 16Sebuah 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 berpengaruh medan listrik dan jenis muatan pada keping A !
Pembahasan
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.
Soal No. 17
Sebuah bola berongga mempunyai muatan sebesar Q Coulomb dan berjari-jari 10 cm.
Sebuah bola berongga mempunyai muatan sebesar Q Coulomb dan berjari-jari 10 cm.
Jika besar potensial listrik pada titik P yaitu (kQ / x ) volt, tentukan nilai x !
Pembahasan
Untuk mencari potensial suatu titik yang berada di luar bola, V = (kq)/r dimana r yaitu jarak titik tersebut ke sentra bola atau x = (0,1 + 0,2) = 0,3 meter.
Soal No. 18
Tentukan besarnya perjuangan untuk memindahkan muatan sebesar kasatmata sebesar 10 μC dari beda potensial 230 kilovolt ke 330 kilovolt !
Tentukan besarnya perjuangan untuk memindahkan muatan sebesar kasatmata sebesar 10 μC dari beda potensial 230 kilovolt ke 330 kilovolt !
Pembahasan
W = q ΔV
W = 10μC x 100 kvolt = 1 joule
Soal No. 14
Perhatikan gambar berikut ! E yaitu berpengaruh medan listrik pada suatu titik yang ditimbulkan oleh bola berongga yang bermuatan listrik + q.
Perhatikan gambar berikut ! E yaitu berpengaruh medan listrik pada suatu titik yang ditimbulkan oleh bola berongga yang bermuatan listrik + q.
Tentukan besar berpengaruh medan listrik di titik P, Q dan R kalau jari-jari bola adalah x dan titik R berada sejauh h dari permukaan bola!
Pembahasan
Pembahasan
- Titik P di dalam bola sehingga EP = 0
- Titik Q di permukaan bola sehingga EQ = (kq)/x2
- Titik R di luar bola sehingga ER = (kq)/(x + h)2
Soal No. 29
Sebuah partikel bermassa m dan bermuatan negatif membisu melayang diantara dua keping sejajar yang berlawanan muatan.
Sebuah partikel bermassa m dan bermuatan negatif membisu melayang diantara dua keping sejajar yang berlawanan muatan.
Jika g yaitu percepatan gravitasi bumi dan Q yaitu muatan partikel tentukan nilai berpengaruh medan listrik E antara kedua keping dan jenis muatan pada keping Q !
Pembahasan
Jika ditinjau gaya-gaya yang bekerja pada partikel maka ada gaya gravitasi/ gaya berat yang arahnya ke bawah. Karena partikel melayang yang berarti terjadi keseimbangan gaya-gaya, maka pastilah arah gaya listriknya ke atas untuk mengimbangi gaya berat. Muatan negatif berarti arah medan listrik E berlawanan dengan arah gaya listrik F sehingga arah E yaitu ke bawah dan keping P yaitu kasatmata (E "keluar dari positif, masuk ke negatif"), keping Q negatif.
Untuk mencari besar E :
F listrik = W
qE = mg
E = (mg)/q
Soal No. 30
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....
A. 2,3 × 105 m/s
B. 8,4 × 106 m/s
C. 2,3 × 107 m/s
D. 3 × 107 m/s
E. 2,4 × 108 m/s
(UMPTN 1994)
Pembahasan
Data dari soal:
me = 9,11 × 10−31 kg
Qe = − 1,6 × 10−19 C
ν1 = 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:
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....
A. 2,3 × 105 m/s
B. 8,4 × 106 m/s
C. 2,3 × 107 m/s
D. 3 × 107 m/s
E. 2,4 × 108 m/s
(UMPTN 1994)
Pembahasan
Data dari soal:
me = 9,11 × 10−31 kg
Qe = − 1,6 × 10−19 C
ν1 = 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:
Soal ini dalam mode non kalkulator, tak boleh pake kalkulator dalam mengerjakan, alternatif berhitungnya ibarat ini:
Sumber http://primalangga.blogspot.com
0 Response to "Rangkuman, Soal Dan Pembahasan Medan Listrik Part 3"
Posting Komentar