Tentukan besar dan arah kuat medan listrik pada muatan uji A berikut ini. Jika qB = 10 mikroCoulomb dan qC=50 mikroCoulomb qC = 50 mikroCoulomb

Question

Jawaban yang benar adalah 5,1 x 10⁶ N/C dan 78,69° terhadap medan listrik muatan B.

Diketahui:

Gambar susunan segitiga muatan

qB = 10 𝞵C = 1 x 10^-5 C

qC = 50 𝞵C = 5 x 10^-5 C

rAB = rAC = 30 cm = 0,3 m

Ditanya:

Besar dan arah kuat medan listrik pada muatan uji A = E_A = ... ?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah analisis kuat medan listrik pada muatan titik. Kuat medan listrik merupakan besaran vektor, sehingga arahnya ditentukan oleh jenis muatan listrik. Besar kuat medan listrik dirumuskan oleh:

E = k q / r²,

dengan:

E = kuat medan listrik (N/C)

k = 9 x 10^9 Nm²/C²

q = muatan listrik (C)

r = jarak muatan terhadap titik (m).

Berdasarkan informasi soal, gambar garis medan listrik disajikan seperti pada foto terlampir. Besar kuat medan listrik total pada titik A merupakan resultan dari muatan B dan C, sehingga hitung nilai medan listrik dari kedua muatan terlebih dahulu.

E_B = k qB / rAB²

E_B = 9 x 10^9 x 1 x 10^-5 / (0,3)²

E_B = 1 x 10⁶ N/C.

E_C = k qC / rAC²

E_C = 9 x 10^9 x 5 x 10^-5 / (0,3)²

E_C = 5 x 10⁶ N/C.

Maka, secara penjumlahan vektor diperoleh:

E_A = √(E_B² + E_C² + 2E_BE_C cos α)

E_A = √([1 x 10⁶]² + [5 x 10⁶]² + 2(1 x 10⁶)(5 x 10⁶) cos 90°)

E_A = √([1 x 10¹²] + [25 x 10¹²] + 0)

E_A = √(26 x 10¹²)

E_A = 5,1 x 10⁶ N/C.

Arah resultan E_A terhadap medan listrik E_B adalah:

tan 𝞱 = E_C/E_B

tan 𝞱 = (5 x 10⁶)/(1 x 10⁶)

tan 𝞱 = 5

𝞱 = arc tan(5)

𝞱 = 78,69°.

Jadi, besar dan arah kuat medan listrik pada muatan uji A berturut-turut adalah 5,1 x 10⁶ N/C dan 78,69° terhadap medan listrik muatan B.

Tentukan besar dan arah kuat medan listrik pada muatan uji A berikut ini. Jika qB = 10 mikroCoulomb dan qC=50 mikroCoulomb qC = 50 mikroCoulomb

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa