Pertanyaan

Enam muatan disusun pada persegi dengan panjang sisi 2 r seperti pada gambar. Berdasarkan gambar tersebut, pernyataanyang benar di bawah ini adalah .... Potensial listrik di titik P bernilai nol Besar potensial listrik muatan q 1 , q 3 , q 4 , dan q 6 sama besar Medan listrik di titik P tidak sama dengan nol Di titik P, besar medan listrik akibat muatan q 2 adalah setengah kali medan listrik akibat muatan q 3

Enam muatan disusun pada persegi dengan panjang sisi 2r seperti pada gambar.

Berdasarkan gambar tersebut, pernyataan yang benar di bawah ini adalah ....

Potensial listrik di titik P bernilai nol
Besar potensial listrik muatan q₁, q₃, q₄, dan q₆ sama besar
Medan listrik di titik P tidak sama dengan nol
Di titik P, besar medan listrik akibat muatan q₂ adalah setengah kali medan listrik akibat muatan q₃

1, 2, dan 3 SAJA yang benar.
1 dan 3 SAJA yang benar.
2 dan 4 SAJA yang benar.
HANYA 4 yang benar
SEMUA pilihan benar.

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

pernyataan yang benar adalah 1 dan 3. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

pernyataan yang benar adalah 1 dan 3. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Hitung jarak dari tiap muatan ke titik P. q 1 = q 3 = q 5 = + q q 2 = q 4 = q 6 = − q r 1 = r 3 = r 4 = r 6 = r 2 r 2 = r 5 = r Jika diperhatikan, jarak dari muatan q 1 , q 3 , q 4 , dan q 6 ke titik P adalah sama, hanya jenis muatannya saja yang berbeda.Maka besar potensial listriknya terhadap titik P adalah V 1 = V 3 = k r 1 q 1 = r 2 k q V 4 = V 6 = k r 4 q 4 = k r 2 − q = − r 2 k q Jarak dari muatan q 2 dan q 5 ke titik P adalah r . Maka besar potensial listriknya adalah V 2 = k r 2 q 2 = − r k q V 5 = k r 5 q 5 = r k q Potensial listrik adalah besaran skalar, maka resultan potensial listrik di titik P dapat dihitung dengan menjumlahkan masing-masing potensialnya V p = V 1 + V 2 + V 3 + V 4 + V 5 + V 6 V p = r 2 k q − r k q + r 2 k q − r 2 k q + r k q − r 2 k q V p = 0 (pernyataan 1 benar) Besar potensial listrik di ujung-ujung persegi yaitu V 1 , V 3 , V 4 , dan V 6 berbeda-beda, karena jenis muatannya yang berbeda. (pernyataan 2 salah) Uraikan arah medan listrik dari tiap muatan. Muatan (+) arah medannya adalah keluarmuatan,sedangkan muatan (-) arah medannya adalah masuk muatan. Karena medan listriknya tidak saling meniadakan, maka resultan medan listrik di titik Ptidak sama dengan nol. (pernyataan 3 benar) Besar medan listrik di titik P akibat muatan q 2 adalah E 2 = k r 2 2 q 2 = r 2 k q sedangkan besar medan listrik di titik P akibat muatan q 2 adalah E 3 = k r 3 2 q 3 = k ( r 2 ) 2 q = 2 1 r 2 k q jika keduanya dibandingkan, maka E 3 E 2 E 3 E 2 E 2 = = = 2 1 r 2 k q r 2 k q 1 2 2 E 3 (pernyataan 4 salah) Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah 1 dan 3. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Hitung jarak dari tiap muatan ke titik P.

$q_{1} = q_{3} = q_{5} = + q q_{2} = q_{4} = q_{6} = - q r_{1} = r_{3} = r_{4} = r_{6} = r 2 r_{2} = r_{5} = r$

Jika diperhatikan, jarak dari muatan q₁, q₃, q₄, dan q₆ ke titik P adalah sama, hanya jenis muatannya saja yang berbeda. Maka besar potensial listriknya terhadap titik P adalah

$V_{1} = V_{3} = k \frac{q _{1}}{r _{1}} = \frac{k q}{r 2}$

$V_{4} = V_{6} = k \frac{q _{4}}{r _{4}} = k \frac{- q}{r 2} = - \frac{k q}{r 2}$

Jarak dari muatan q₂ dan q₅ ke titik P adalah r. Maka besar potensial listriknya adalah

$V_{2} = k \frac{q _{2}}{r _{2}} = - \frac{k q}{r} V_{5} = k \frac{q _{5}}{r _{5}} = \frac{k q}{r}$

Potensial listrik adalah besaran skalar, maka resultan potensial listrik di titik P dapat dihitung dengan menjumlahkan masing-masing potensialnya

$V_{p} = V_{1} + V_{2} + V_{3} + V_{4} + V_{5} + V_{6} V_{p} = \frac{k q}{r 2} - \frac{k q}{r} + \frac{k q}{r 2} - \frac{k q}{r 2} + \frac{k q}{r} - \frac{k q}{r 2} V_{p} = 0$

(pernyataan 1 benar)

Besar potensial listrik di ujung-ujung persegi yaitu V₁, V₃, V₄, dan V₆ berbeda-beda, karena jenis muatannya yang berbeda.
(pernyataan 2 salah)

Uraikan arah medan listrik dari tiap muatan. Muatan (+) arah medannya adalah keluar muatan, sedangkan muatan (-) arah medannya adalah masuk muatan.

Karena medan listriknya tidak saling meniadakan, maka resultan medan listrik di titik P tidak sama dengan nol.

(pernyataan 3 benar)

Besar medan listrik di titik P akibat muatan q₂ adalah

$E_{2} = k \frac{q _{2}}{r _{2}^{2}} = \frac{k q}{r ^{2}}$

sedangkan besar medan listrik di titik P akibat muatan q₂ adalah

$E_{3} = k \frac{q _{3}}{r _{3}^{2}} = k \frac{q}{( r 2 ) ^{2}} = \frac{1}{2} \frac{k q}{r ^{2}}$

jika keduanya dibandingkan, maka

$\frac{E _{2}}{E _{3}} \frac{E _{2}}{E _{3}} E_{2} = = = \frac{\frac{k q}{r ^{2}}}{\frac{1}{2} \frac{k q}{r ^{2}}} \frac{2}{1} 2 E_{3}$

(pernyataan 4 salah)

Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah 1 dan 3. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

1.0 (1 rating)

Oktaf Gulo

Jawaban tidak sesuai

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut! Empat muatan + q dan dua muatan – q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Petensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol. SEBAB Resultan medan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Empat muatan + q dan dua muatan – q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Petensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol. SEBAB Resultan medan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Empat muatan + q dan dua muatan - q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Potensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol SEBAB resultan medan ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut. Empat muatan +q dan dua muatan – q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Potensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol. SEBAB Resultan medan ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut. Empat muatan +q dan dua muatan – q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Potensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol. SEBAB Resultan medan ...

5.0

Jawaban terverifikasi