Contoh Soal Medan Listrik Dan Aturan Coulomb Serta Pembahasannya

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

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

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

Karena yang diselidiki yaitu benda-benda yang mengandung muatan listrik, maka aturan coulomb tersebut sanggup menjadi pola dalam merumuskan medan listrik.

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

Contoh Soal Medan Listrik

Soal No.1

Jika diketahui dua buah muatan listrik yang nilainya yaitu : 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

q_{1 . 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 berpengaruh medan listrik di titik A yang mempunyai jarak sebesar 3cm dari muatan yang bernilai +8x10^-9 C ?

Pembahasan

E_P = k

q / r²

E_P = 9x10⁹

8x10^-9 / (3x10^-2)²

E_P = 8x10⁴ N/C

Soal No.3

Jika berpengaruh medan listrik pada sebuah titik yang mempunyai jarah sebesar 3 cm dari muatan aktual yaitu 100 N/C. Hitunglah berpengaruh medan lisrik pada titik lain yang mempunyai 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
Makara berpengaruh medan lisrik pada titik lain yang mempunyai jarak sebesar 6 cm dari muatan tersebut yaitu :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 berpengaruh medan listrik bernilai nol. Berapakah jarak titik P dari muatan q₁ ?

Pembahasan

q₁ = -20µC
q₂ = = -40µC
r₂ = 20 cm = 0,2 m

Resultan berpengaruh 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
Makara jarak titik P dari muatan q₁ yaitu 14 cm

Soal No.5

Dua buah muatan masing-masing q_A bernilai 2µC dan q_B bernilai -4µC. Jika titik C berada diantara kedua muatan tersebut dan berjarak 10 cm dari muatan q_A, hitunglah berpengaruh medan listrik di titik C tanggapan dampak kedua muatan tersebut ?

Pembahasan

q_A = 2µC = 2x10^-6 C
q_B = -4µC = -4x10^-6 C
r_CA = 10 cm = 0,1 m
r_CB = 20 Cm = 0,2 m

E_C = E_A + E_B
E_C = k(

q_A / r_CA²

q_B / r_Cb²

)
E_C = 9x10⁹(

2x10^-6 / (0,1)²

4x10^-6 / (0,2)²

)
E_C = 9x10⁹(2x10^-4 + 10^-4)
E_C = (18+9) x 10⁵ = 27x10⁵ N/C

Soal No.6

Dua buah muatan masing-masing q_A bernilai -1µC dan q_B bernilai -4µC. Jika jarak kedua muatan tersebut yaitu 9 cm. Maka letak titik yang berpengaruh medannya nol adalah....?

Pembahasan
Agar menghasilkan berpengaruh medan listrik nol, maka arah medan listriknya berlawanan diantara kedau muatan.

E_A = E_A
k

q_A / r_A²

= k

q_B / r_B²

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
Makara letak titik yang berpengaruh medannya nol yaitu 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 kalau 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 mendapat persamaan :
E_A = E_A
k

q₁ / r₁²

= k

q₂ / r₂²

q₁ / 1²

q₂ / 3²

q₂ = 9q₁