Pada gambar di atas muatan titik -q dan +2q terpisah sejauh a. Titik a berada di tengah-tengah garis penghubung kedua muatan tersebut dan titik b berada sejauh x dari muatan +2q. Agar potensial listrik di a sama dengan potensial listrik di b maka nilai x kira-kira .... a. 0,20a b. 0,38a c. 0,52a d. 0,64a e. 0,78a

Jawaban yang tepat ialah (E) 0,78 a Diketahui, q1 = -q q2 = 2q r1a = a/2 r2a = a/2 r2b = x r1b = x + a Ditanya, nilai X agar potensial listrik di A sama dengan di B ? Jawab, Potensial listrik didefinisikan sebagai energi potensial listrik per satuan muatan penguji. Persamaan potensial listrik dituliskan, V = k Q/r Dimana, V = potensial listrik (V) k = konstanta elektrostatik (9 x 10^9 Nm^2/C^2) Q = muatan listrik (C) r = jarak muatan terhadap titik uji (m) Tentukan potensial listrik di A akibat 2 muatan, Va = V1 + V2 Va = k q1/r1a + k q2/r2a Va = k (-q/a/2 + 2q/a/2) Va = k (q/a/2) Va = k (2q/a) Tentukan potensial listrik di B akibat 2 muatan, Vb = V1 + V2 Vb = k q1/r1b + k q2/r2b Vb = k [ -q/(x+a) + 2q/(x) ] Vb = k [ -qx + 2qx + 2qa / (x^2 + ax) ] Vb = k [ qx + 2qa / (x^2 + ax) ] Karena potensial di A dan B sama, maka Va = Vb k (2q/a) = k [ qx + 2qa / (x^2 + ax) ] 2q/a = [ qx + 2qa / (x^2 + ax) ] 2q(x^2 + ax) = a (qx + 2qa) 2qx^2 + 2qax = qax + 2qa^2 2qx^2 - 2qa^2 = qax - 2qax 2qx^2 - 2qa^2 = - qax 2qx^2 = 2qa^2 - qax 2x^2 = 2a^2 - ax 2x^2 + ax - 2a^2 = 0 Faktorkan persamaan di atas, diperoleh nilai x adalah, x1 = 0,78 a x2 = - 1,28 a Ambil yang positif, sehingga diperoleh nilai x = 0,78a. Jadi, nilai x adalah 0,78a (E)