Informasi Serba Definisi

Contoh Soal Medan Listrik dan Hukum Coulomb serta Pembahasannya

Contoh Soal Medan Listrik dan Hukum Coulomb serta Pembahasannya

Contoh Soal Medan Listrik - Pembahasan Soal Fisika kali ini berhubungan dengan medan listrik.

Seperti yang kita ketahui bahwa Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.

Sedangkan "Medan" adalah ruang di sekitar benda yang setiap titik dalam ruang tersebut akan terpengaruh oleh gaya yang ditimbulkan benda.

Karena yang diselidiki adalah benda-benda yang mengandung muatan listrik, maka hukum coulomb tersebut dapat menjadi acuan dalam merumuskan  medan listrik.

Disini anda akan menjumpai beberapa soal medan listrik yang membahas tentang kuat medan listrik pada suatu titik, gaya coulomb atau gaya listrik, soal tentang resultan medan, besar gaya listrik pada suatu muatan dsb.


Contoh Soal Medan Listrik

Soal No.1
Jika diketahui dua buah muatan listrik yang nilainya adalah : 3×10-6 C dan 6×10-6 C dan terpisah pada jarak 3 cm. Hitunglah nilai atau besarnya gaya listrik yang bekerja pada masing-masing muatan tersebut ?

Pembahasan
F = k
q1 . q2 / r2

F = 9x109
3x10-6 . 6x10-6 / (3x10-2)2

F = 9x109
18x10-12 / 9x10-4

F = 1,8x102 N


Soal No.2
Berapakah kuat medan listrik di titik A yang memiliki jarak sebesar 3cm dari muatan yang bernilai +8x10-9 C ?
Pembahasan
EP = k
q / r2

EP = 9x109
8x10-9 / (3x10-2)2

EP = 8x104 N/C


Soal No.3
Jika kuat medan listrik pada sebuah titik yang memiliki jarah sebesar 3 cm dari muatan positif adalah 100 N/C. Hitunglah kuat medan lisrik pada titik lain yang memiliki jarak sebesar 6 cm dari muatan tersebut ?

Pembahasan
r1 = 3 cm
r2 = 6 cm
E1 = 100 N/C

Perbandingan medan listrik :
E2 / E1
=
kq / r22
/
kq / r12

E2 / E1
= (
r1 / r2
)2
E2 / 100
= (
3 / 6
)2
E2 / 100
=
9 / 36

E2 =
9 / 36
100 = 25 N/C
Jadi kuat medan lisrik pada titik lain yang memiliki jarak sebesar 6 cm dari muatan tersebut adalah :25 N/C


Soal No.4
Jika diketahui muatan q1 = -20µC dan muatan q2 = = -40µC. Jika pada titik P yang jaraknya 20 cm dari q2, resultan kuat medan listrik bernilai nol. Berapakah jarak titik P dari muatan q1 ?
Pembahasan
q1 = -20µC
q2 = = -40µC
r2 = 20 cm = 0,2 m

Resultan kuat medan listrik bernilai nol pada titik P, maka :
E1 = E2
k
q1 / r12
= k
q2 / r22

20x10-6 / r12
=
40x10-6 / (0,2)2

r12 =
0,8x10-6 / 40x10-6

r12 = 0,02
r1 = 0,14 meter
r1 = 14 cm
Jadi jarak titik P dari muatan q1 adalah 14 cm


Soal No.5
Dua buah muatan masing-masing qA bernilai 2µC dan qB bernilai -4µC. Jika titik C berada diantara kedua muatan tersebut dan berjarak 10 cm dari muatan qA, hitunglah kuat medan listrik di titik C akibat pengaruh kedua muatan tersebut ?
Pembahasan
qA = 2µC = 2x10-6 C
qB = -4µC = -4x10-6 C
rCA = 10 cm = 0,1 m
rCB = 20 Cm = 0,2 m

EC = EA + EB
EC = k(
qA / rCA2
+
qB / rCb2
)
EC = 9x109(
2x10-6 / (0,1)2
+
4x10-6 / (0,2)2
)
EC = 9x109(2x10-4 + 10-4)
EC = (18+9) x 105 = 27x105 N/C


Soal No.6
Dua buah muatan masing-masing qA bernilai -1µC dan qB bernilai -4µC. Jika jarak kedua muatan tersebut adalah 9 cm. Maka letak titik yang kuat medannya nol adalah....?
Pembahasan
Agar menghasilkan kuat medan listrik nol, maka arah medan listriknya berlawanan diantara kedau muatan.
EA = EA
k
qA / rA2
= k
qB / rB2

10-6 / x2
=
4x10-6 / (9-x)2

(9-x)2 / x2
= 4
(9-x) / x
= 4 =2
9 - x = 2x
9 = 2x + x
9 = 3x
x = 3 cm
Jadi letak titik yang kuat medannya nol adalah 3 cm di kanan A


Soal No.7
Jika dua buah titik berjarak 4 meter bermuatan masing-masing +q1 dan +q2. Berapa perbandingan antara q1 dan q2 jika medan listrik pada titik yang berjarak 1 meter dari q1 bernilai nol
Pembahasan
Karena pada titik A medan listriknya sama dengan nol maka E1-E2 = 0
E1 = E2. Kita mendapatkan persamaan :
EA = EA
k
q1 / r12
= k
q2 / r22

q1 / 12
=
q2 / 32

q2 = 9q1

Share this:

You Might Also Like:

Disqus Comments