Contoh Soal Medan Listrik

Contoh Soal Medan Listrik - Medan listrik adalah suatu daerah yang dipengaruhi oleh suatu muatan listrik. Diibaratkan muatan listrik adalah seorang raja yang mempunyai pengaruh, dan medan listrik diibaratkan sebagai wilayah kekuasaan sang raja. Sama halnya dengan wilayah kekuasaan, medan listrik juga terbatas. Jadi wilayah diluar medan listrik adalah wilayah yang tidak dipengaruhi oleh muatan.

            Contoh lainnya yaitu jika benda A yang bermuatan listrik diletakkan di suatu ruang yang di dalamnya sudah ada benda B. Jika benda B bermuatan listrik, benda A akan mengalami gaya listrik juga. Ruang di sekitar A maupun B disebut medan listrik. Jika muatan kedua benda sejenis, maka gaya yang terjadi adalah gaya tolak-menolak dan jika kedua benda mempunyai muatan yang tidak sejenis, maka gaya yang terjadi adalah gaya tarik-menarik.

Arah Medan Listrik

            Medan listrik dapat digambarkan dengan garis-garis khayal yang dinamakan garis-garis medan atau garis-garis gaya listrik. Medan listrik dilukiskan dengan garis-garis gaya listrik yang arahnya dari kutub positif ke kutub negatif. Dapat dilihat pada gambar 2 bahwa garis-garis medan radial keluar menjauhi muatan positif (gambar 2a) dan radial ke dalam mendekati muatan negatif (gambar 2b).

Kuat Medan Listrik

Kuat medan listrik adalah besaran yang menyatakan gaya coloumb per satuan muatan di suatu titik. Kuat medan listrik bergantung pada kerapatan garis-garis gaya listrik. Besar kuat medan listrik dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

$E=\frac{F}{q}$

Ket:

E = kuat medan listrik (N/C)

F = gaya Coulomb (N)

q = besar muatan listrik (C)

Telah kalian pelajari bahwa besarnya gaya Coulomb (F) adalah:

$F=k\frac{q_1\times q_2}{r^2}$

Maka:

$E=\frac{F}{q}=k\frac{\frac{q_1\times q_2}{r^2}}{q}$

Jadi diperoleh:

$E=k\frac{Q}{r^2}$

Ket:

k = tetapan = $9\times {10}^{9}N{m}^2/C^2$

r = jarak antara dua muatan (meter)

Q = muatan listrik pada sumber medan (C)

Contoh Soal

Besar gaya coulomb antara dua benda A dan B adalah $7\times {10}^{-5}N$. Hitunglah besar kuat medan listrik pada muatan A oleh muatan B yang besarnya $3,5\times {10}^{-9}C$

Dik:

$F=7\times {10}^{-5}N$

$q=3,5\times {10}^{-9}C$

Dit: E= ....

$\begin{array}{ll}E& =\frac{F}{q}\\ & =\frac{7\times {10}^{-5}N}{3,5\times {10}^{-9}C}\\ & =2\times {10}^{4}N/C\end{array}$

S1

Di antara faktor-faktor berikut ini:

1. Massa muatan
2. Gaya Coulomb
3. Muatan listrik
4. Jarak antara dua muatan

Yang mempengaruhi besar kuat medan listrik pada suatu muatan adalah ....

S2

Besarnya kuat medan listrik pada jarak 3 cm dari sebuah muatan positif 10-6 C adalah ....

S3

Perhatikan tabel di bawah ini!

Berdasarkan data pada tabel diatas, jika diketahui pada masing – masing jenis muatan terdapat gaya Coulomb sebesar $4\times {10}^{8}N$, maka besar kuat medan listrik yang tepat ditunjukkan oleh jenis muatan ....

S4

Andaikan sebatang kaca pada mulanya netral secara kelistrikan. Setelah digosok dengan kain, batang kaca menjadi bermuatan listrik. Ketika batang kaca menjadi bermuatan listrik, pada saat yang sama muncul medan listrik di sekitar batang kaca tersebut. Jika batang kaca berubah menjadi netral kembali maka ....

S5

Dua buah muatan tersusun seperti gambar berikut!

Jika Q1 = + 1 μC, Q2 = − 2 μC dan $k=9\times {10}^{9}N{m}^2{C}^{-2}$. Besar kuat medan listrik pada titik P yang terletak 4 cm di kanan Q1 adalah ....

S6

Titik A berada pada jarak 5 cm dari muatan +10 mikro coulomb. Berapakah besar dan arah medan listrik pada titik A jika $\left(k=9\times {10}^{9}N{m}^2{C}^{-2},1microCoulomb={10}^{-6}C\right)$....

S7

Dua buah muatan masing - masing Q1 = 1 μC dan Q2 = 4 μC terpisah sejauh 10 cm.

Maka letak titik yang memiliki kuat medan listrik nol adalah ....

S8

Sebuah muatan uji $+25\times {10}^{5}C$ diletakkan dalam sebuah medan listrik. Jika gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut adalah 0,5 N. Besar medan listrik pada muatan uji tersebut adalah ....

S9

Jika dua buah titik berjarak 4 meter bermuatan masing-masing $+q_{1}dan+q_2$. Perbandingan antara q1 dan q2 jika medan listrik pada titik yang berjarak 1 meter dari q1 bernilai nol adalah ....

S10

Titik A berada pada jarak 10 cm dari muatan +20 mikro coulomb. Besar medan listrik pada titik A, Jika $\left(k=9\times {10}^{9}N{m}^2{C}^{-2},1mikrocoulomb={10}^{-6}C\right)$ adalah ....

Share this post