Cermatilah gambar di samping! Tiga muatan sama besar q = 7 µC ditempatkan pada titik-titik sudut bujur sangkar. Sisi bujur sangkar 50 cm. Tentukan besar kuat medan listrik yang dirasakan di titik P!

Question

Jawaban yang benar adalah 378 x 10^3 N/C.

(Asumsikan E1 adalah medan listrik akibat muatan 1 (kiri atas), E2 adalah medan listrik akibat muatan 2 (kanan atas), dan E3 adalah medan listrik akibat muatan 3 (kanan bawah))

Diketahui:

q = 7 µC = 7 x 10^-6 C

r1 = r3 = 50 cm = 0,5 m

Ditanyakan:

Ep?

Pembahasan:

Medan listrik adalah gaya listrik yang mempengaruhi ruang di sekeliling muatan listrik. Penyebab timbulnya medan listrik adalah keberadaan muatan listrik yang berjenis positif dan negatif.

Rumus untuk mencari medan listrik adalah:

E = k x q / r^2

Keterangan:

E = medan listrik (N/C)

k = konstanta Coulomb (9 x 10^9 Nm^2/C^2)

r = jarak antara muatan ke titik (m)

1) Cari jarak antara muatan 2 ke titik P

r2 = √(r1^2 + r3^2)

r2 = √(0,5^2 + 0,5^2)

r2 = √(2 x 0,5^2)

r2 = 0,5√2 m

2) Cari medan listrik akibat muatan 1 dan 3

E1 = E3 karena nilai muatan dan jarak antara muatan dan titik sama besar.

E1 = k x q / r1^2

E1 = (9 x 10^9 x 7 x 10^-6) / (0,5)^2

E1 = (63 x 10^3) / (0,25)

E1 = 252 x 10^3 N/C

E1 = E3 = 252 x 10^3 N/C

3) Cari medan listrik akibat muatan 2

E2 = k x q / r2^2

E2 = (9 x 10^9 x 7 x 10^-6) / (0,5√2)^2

E2 = (63 x 10^3) / (0,25 x 2)

E2 = (63 x 10^3) / (0,5)

E2 = 126 x 10^3 N/C

4) Cari resultan medan listrik akibat muatan 1 dan 3

E13 = √(E1^2 + E3^2)

E13 = √(E1^2 + E1^2)

E13 = √(2 x E1^2)

E13 = E1√2

E13 = 252√2 x 10^3 N/C

5) Cari resultan medan listrik di P

Ep = √(E2^2 + E13^2)

Ep = √((126 x 10^3)^2 + (252√2 x 10^3)^2)

Ep = √((15876 x 10^6) + (63504 x 2 x 10^6))

Ep = √((15876 x 10^6) + (127008 x 10^6))

Ep = √(142884 x 10^6)

Ep = 378 x 10^3 N/C

Jadi, medan listrik di titik P adalah 378 x 10^3 N/C.

Cermatilah gambar di samping! Tiga muatan sama besar q = 7 µC ditempatkan pada titik-titik sudut bujur sangkar. Sisi bujur sangkar 50 cm. Tentukan besar kuat medan listrik yang dirasakan di titik P!

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa