Dua muatan A dan B masing-masing bermuatan (-20 C) dan (+45 C) terpisah dengan jarak 20 cm. Jika (C = 10 C) dimana C harus diletakkan hingga kuat medan di C sama dengan 0, maka letak C dari A adalah …

Pembahasan

Diketahui: q A = - 20 C q B = + 45 C r AB = 20 cm q C = 10 C E C = 0 Ditanya: r AC = ...? Jawaban: Disekitar muatan listrik terdapat daerah yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Daerah ini disebut medan listrik. Efek dari medan listrik ini kita sebut sebagai kuat medan listrik yang didefinisikan sebagai gaya tiap satu satuan muatan positif. Agar kuat medandi titik C nol, makakuat medan listrik akibat muatan Aharus sama dengan kuat medan listrik akibat muatan B. Muatan A dan B berbeda tanda sehingga muatan C harus berada di luar A dan B, disini kitamisalkan muatan Cberada di kiri A. Kita misalkan jarak titik A ke C sebagai x ( r AC = x ) dan jarak titik B ke C sebagai 20 + x ( r BC = 20 + x ). Letak muatan A, B, dan C serta arah kuat medan listriknya digambarkan sebagai berikut. Sehingga, E C ​ = E CB ​ − E C A ​ 0 = E CB ​ − E C A ​ E C A ​ = E CB ​ r A C 2 ​ k q A ​ ​ = r BC 2 ​ k q B ​ ​ r A C 2 ​ q A ​ ​ = ( r A B ​ + r A C ​ ) 2 q B ​ ​ r A C 2 ​ ( r A B ​ + r A C ​ ) 2 ​ = q A ​ q B ​ ​ ( r A C ​ r A B ​ + r A C ​ ​ ) 2 = q B ​ q A ​ ​ r A C ​ r A B ​ + r A C ​ ​ = q B ​ q A ​ ​ ​ r A C ​ 20 + r A C ​ ​ = 20 45 ​ ​ r A C ​ 20 + r A C ​ ​ = 4 ​ 5 ​ 9 ​ 5 ​ ​ r A C ​ 20 + r A C ​ ​ = 2 3 ​ 2 ( 20 + r A C ​ ) = 3 r A C ​ 40 + 2 r A C ​ = 3 r A C ​ 40 = 3 r A C ​ − 2 r A C ​ 40 = r A C ​ r A C ​ = 40 m Dengan demikian, muatan C terletak 40 cm di kiri A. Jadi, jawaban yang tepat adalah C.