Roboguru

Dua buah bola konduktor bermuatan, bola pertama berjari-jari 50 cm dan bola kedua 30 cm. Bola pertama bermuatan  sedangkan bola kedua bermuatan . Kedua bola dihubungkan dengan seutas kawat kecil yang kapasitasnya diabaikan. Jika , hitunglah potensial setelah dihubungkan!

Pertanyaan

Dua buah bola konduktor bermuatan, bola pertama berjari-jari 50 cm dan bola kedua 30 cm. Bola pertama bermuatan begin mathsize 14px style 25 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C end style sedangkan bola kedua bermuatan begin mathsize 14px style 15 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C end style. Kedua bola dihubungkan dengan seutas kawat kecil yang kapasitasnya diabaikan. Jika begin mathsize 14px style k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared end style, hitunglah potensial setelah dihubungkan!undefined

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

undefined 

Ditanyakan:

begin mathsize 14px style V apostrophe equals ? end style 

Jawab:

Sebelum dan sesudah penggabungan, jumlah muatan listrik pada kedua bola konduktor tetap (muatan kekal):

undefined 

Muatan listrik:

Saat kedua bola konduktor dihubungkan, terjadi aliran muatan sehingga potensial listrik kedua konduktor bernilai sama:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript 1 apostrophe end cell equals cell V subscript 2 apostrophe end cell row cell k fraction numerator q subscript 1 apostrophe over denominator R subscript 1 end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript 2 apostrophe over denominator R subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator q subscript 1 apostrophe over denominator q subscript 2 apostrophe end fraction end cell equals cell R subscript 1 over R subscript 2 equals fraction numerator 5 up diagonal strike 0 over denominator 3 up diagonal strike 0 end fraction end cell row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell 5 over 3 q subscript 2 apostrophe end cell end table end style 

Kekekalan muatan listrik:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 plus q subscript 2 end cell equals cell q subscript 1 apostrophe plus q subscript 2 apostrophe end cell row cell 25 times 10 to the power of negative 11 end exponent plus 15 times 10 to the power of negative 11 end exponent end cell equals cell 5 over 3 q subscript 2 apostrophe plus q subscript 2 apostrophe end cell row cell 40 times 10 to the power of negative 11 end exponent end cell equals cell 8 over 3 q subscript 2 apostrophe end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell 15 times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C end cell end table end style 

Potensial listrik:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V apostrophe end cell equals cell V subscript 1 apostrophe equals V subscript 2 apostrophe equals k fraction numerator q subscript 2 apostrophe over denominator R subscript 2 end fraction end cell row blank equals cell open parentheses 9 times 10 to the power of 9 close parentheses fraction numerator open parentheses 15 times 10 to the power of negative 11 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 30 times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction equals bold 4 bold comma bold 5 bold space bold V end cell end table end style 

Dengan demikian, potensial listrik setelah kedua bola konduktor dihubungkan sebesar 4,5 V.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Hitung kerapatan muatan bola konduktor yang berjari-jari 2 cm dan potensialnya 3.000 volt!

Pembahasan Soal:

Dikatahui: R = 2 cm = 2 × 10-2 m dan V = 9.000 V.

Ditanya: σ = ...?

Jawab: 

Pada bola konduktor, potensial di seluruh bagian bola sama besar, yaitu sama dengan potensial di permukaan bola. Sehingga untuk menghitung kerapatan muatan, kita bisa menggunakan rumus potensial listrik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, kita dapat menghitung kapasitas bola itu dulu, baru kemudian menghitung muatannya. 

Kapasitas Bola 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction end cell row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 open parentheses 4 pi R squared close parentheses over denominator R end fraction end cell row C equals cell open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 4 open parentheses 3 comma 14 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses close parentheses end cell row C equals cell 2 comma 23 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight F end cell end table 

Muatan Pada Bola

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell C V end cell row Q equals cell open parentheses 2 comma 23 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space F close parentheses open parentheses 3.000 space V close parentheses end cell row Q equals cell 6 comma 69 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C end cell end table 

Kerapatan Muatan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row sigma equals cell Q over A end cell row sigma equals cell fraction numerator Q over denominator 4 pi R squared end fraction end cell row sigma equals cell fraction numerator 6 comma 69 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C over denominator 4 open parentheses 3 comma 14 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row sigma equals cell 1 comma 33 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C divided by straight m squared end cell end table 


Jadi, kerapatan muatan bole konduktor adalah 1,33 × 10-6 C/m2space  

0

Roboguru

Sebuah kulit bola logam dengan jari-jari permukaan dalam a dan jari-jari permukaan luar b dibuat dari bahan konduksi. Suatu muatan titik +Q diletakkan di pusat kulit bola dan total muatan -q diberikan...

Pembahasan Soal:

Diketahui :
R1 = a
R2 = b+a
q = Q

Ditanyakan :

Potensial listrik pada jarak dari pusat dimana b < R < a ...?

Jawab :

Potensial listrik pada bola konduktor bermuatan dirumuskan
begin mathsize 14px style V equals fraction numerator k q over denominator r end fraction end style 

Dimana r adalah jari-jari luar bola. Maka untuk potensial listrik pada jarak R dari pusat kulit dimana b < R < a adalah:
begin mathsize 14px style V equals fraction numerator k Q minus q over denominator b end fraction end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E. space

0

Roboguru

Sebuah kulit bola logam dengan jari-jari permukaan dalam a dan jari-jari permukaan luar b dibuat dari bahan konduksi. Suatu muatan titik +Q diletakkan di pusat kulit bola dan total muatan -q diberikan...

Pembahasan Soal:

Bola konduktor adalah bola yang muatan listriknya tersebar secara merata dipermukaan bola.

Kondisi yang perlu diperhatikan dalam bola konduktor adalah posisi titik ujinya apakah berada di dalam, permukaan atau luar bola.

Ketika diberikan muatan +Q di pusat bola, maka ada muatan -Q berada di permukaan dalam bola dan +Q di permukaan luar bola. Sehingga dapat diperoleh di permukaan dalam terdapat muatan -Q dan di permukaan luar bola terdapat muatan -q+Q

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Sebuah bola berongga berdiameter 8 cm dialiri muatan listrik. Jika titik A berada pada jarak 2 cm dari titik pusat bola sedangkan titik B berada pada jarak 8 cm dari titik pusat bola, perbandingan pot...

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

d=8cmr=21d=4cmrA=2cmrB=8cm

Ditanya: VA:VB.

Penyelesaian:

Potensial listrik bisa didefinisikan sebagai usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan positif sebesar 1 satuan dari tempat tidak terhingga ke suatu titik tertentu.

Titik A terdapat didalam bola dan titik B di permukaan bola. Potensial listrik dikedua titik ini adalah sama.

VA=VB

Jadi perbandingan potensial listrik yang dialami titik A dan B adalah 1:1.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Grafik yang menunjukkan besar potensial dari bola berongga yang berjari-jari R dari pusat bola adalah ....

Pembahasan Soal:

Potensial listrik di dalam bola konduktor berongga adalah V equals fraction numerator k q over denominator R end fraction (untuk rR) yang artinya potensial listrik dari pusat bola hingga kulitnya bernilai konstan, sedangkan untuk nilai r > R berlaku V equals fraction numerator k q over denominator r end fraction, dimana potensial berbanding terbalik dengan jarak. Jika digambarkan grafik potensial listrik terhadap titik yang berjarak r dari pusat bola konduktor :

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved