Roboguru

Muatan-muatan +q diletakkan di sudut  B, C, dan D dari sebuah bujur sangkar ABCD dengan rusuk x seperti gambar berikut. Kuat medan listrik pada pusat bujur sangkar O adalah ....

Pertanyaan

Muatan-muatan +q diletakkan di sudut  B, C, dan D dari sebuah bujur sangkar ABCD dengan rusuk x seperti gambar berikut.

Kuat medan listrik pada pusat bujur sangkar O adalah ....space 

  1. fraction numerator q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction space menuju space straight C

  2. fraction numerator 2 q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction space menuju space straight C

  3. fraction numerator q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction space menuju space A

  4. fraction numerator square root of 2 q end root over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction space menuju space A

  5. fraction numerator 2 q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction space menuju space straight D

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript A equals negative q q subscript B equals q subscript C equals q subscript D equals plus q

Ditanya: EO.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep medan listrik. Medan listrik adalah daerah yang masih dipengaruhi oleh muatan listrik. Medan listrik akan sebanding dengan besar muatan yang ada dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara muatan dengan titik uji. Medan listrik yang mempengaruhi titik O berasal dari keempat muatan yang ada. Untuk menentukan jarak antar muatan ke titik O, dapat digunakan teorema phytagoras. Perhatikan gambar.

 

x squared equals r squared plus r squared x squared equals 2 r squared r squared equals 1 half x squared

Besar kuat medan yang mempengaruhi O adalah sama dari setiap muatan karena besar muatan dan jarak antar muatan dan titik sama.

E equals k q over r squared equals k fraction numerator 2 q over denominator x squared end fraction 

Resultan medan listrik dititik O:

begin inline style sum for blank of end style E equals square root of E subscript x squared plus E subscript y squared end root begin inline style sum for blank of end style begin inline style E end style begin inline style equals end style begin inline style square root of open parentheses E subscript A plus E c close parentheses squared plus open parentheses E subscript B minus E subscript D close parentheses squared end root end style begin inline style space end style begin inline style sum for blank of end style begin inline style E end style begin inline style equals end style begin inline style square root of open parentheses k begin display style fraction numerator 2 q over denominator x squared end fraction end style plus k begin display style fraction numerator 2 q over denominator x squared end fraction end style close parentheses squared plus 0 end root end style begin inline style space end style begin inline style sum for blank of end style begin inline style E end style begin inline style equals end style square root of begin inline style open parentheses 4 k begin display style q over x squared end style close parentheses squared end style end root equals square root of begin inline style open parentheses 4 begin display style fraction numerator 1 over denominator 4 pi epsilon subscript 0 end fraction end style begin display style q over x squared end style close parentheses squared end style end root begin inline style sum for blank of end style begin inline style E end style begin inline style equals begin display style fraction numerator q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction end style end style

Jadi Resultan medan listrik yang mempengaruhi titik O sebesar fraction numerator q over denominator pi epsilon subscript 0 x squared end fraction menuju A.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah C.

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

Pada setiap titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi  terdapat muatan-muatan positif Q coulomb. Kuat medan dan potensial di pusat segitiga itu berturut-turut adalah

Pembahasan Soal:

Diketahui: s equals 2 square root of 3 space dan space q subscript P equals q subscript Q equals q subscript R equals plus Q  

Ditanya: ES = ...? dan VS = ....?

Jawaban:

Letak muatan dan arah kuat medan digambarkan sebagai berikut.

Sekarang kita cari jarak masing-masing muatan ke pusat segitiga.

Jarak muatan P ke pusat segitiga

Untuk mencari jarak P ke pusat segitiga, kita cari dulu jarak PT dengan menggunakan rumus Pythagoras.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P T end cell equals cell square root of P Q squared minus Q T squared end root end cell row cell P T end cell equals cell square root of open parentheses 2 square root of 3 close parentheses squared minus open parentheses square root of 3 close parentheses squared end root end cell row cell P T end cell equals cell square root of 12 minus 3 end root end cell row cell P T end cell equals cell square root of 9 end cell row cell P T end cell equals cell 3 space straight m end cell end table 

Lalu kita cari jarak TS.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T S end cell equals cell 1 third square root of P Q squared minus Q T squared end root end cell row cell T S end cell equals cell 1 third square root of open parentheses 2 square root of 3 close parentheses squared minus open parentheses square root of 3 close parentheses squared end root end cell row cell T S end cell equals cell 1 third square root of 12 minus 3 end root end cell row cell T S end cell equals cell 1 third square root of 9 end cell row cell T S end cell equals cell 1 third open parentheses 3 close parentheses end cell row cell T S end cell equals cell 1 space straight m end cell end table 

Maka, jarak PS

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P S end cell equals cell P T minus T S end cell row cell P S end cell equals cell 3 space straight m minus 1 space straight m end cell row cell P S end cell equals cell 2 space straight m end cell end table 

Jarak muatan Q ke pusat segitiga

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q S end cell equals cell square root of T S squared plus Q T squared end root end cell row cell Q S end cell equals cell square root of 1 squared plus open parentheses square root of 3 close parentheses squared end root end cell row cell Q S end cell equals cell square root of 1 plus 3 end root end cell row cell Q S end cell equals cell square root of 4 end cell row cell Q S end cell equals cell 2 space straight m end cell end table 

Jarak muatan R ke pusat segitiga

R S equals Q S equals 2 space straight m 

Kuat medan listrik di pusat segitiga

Karena semua muatan memiliki tanda dan besar yang sama serta jarak yang sama dari pusat segitiga maka resultan kuat medan listrik pada pusat segitiga adalah nol.

Potensial listrik di pusat segitiga

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript S end cell equals cell V subscript P plus V subscript Q plus V subscript R end cell row cell V subscript S end cell equals cell k fraction numerator Q over denominator open parentheses P S close parentheses end fraction plus k fraction numerator Q over denominator open parentheses Q S close parentheses end fraction plus k fraction numerator Q over denominator open parentheses R S close parentheses end fraction end cell row cell V subscript S end cell equals cell k Q over 2 plus k Q over 2 plus k Q over 2 end cell row cell V subscript S end cell equals cell 3 over 2 k Q end cell end table 

Dengan demikian, kuat medan dan potensial listrik di pusat segitiga berturut-turut adalah nol dan 3 over 2 k Q.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.space 

 

Roboguru

Pada dua titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm diletakkan dua muatan listrik yang besarnya sama yaitu 0,9 µC, maka resultan kuat medan listrik pada titik sudut ketiga adalah ....

Pembahasan Soal:

Karena besar muatan dan jarak dari muatan ke titik sudut ketiga, maka E1 = E2 = E

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row E equals cell fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 times 9 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction end cell row E equals cell 9 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight C end cell row cell E subscript t o t end subscript end cell equals cell square root of E squared plus E squared plus 2 E times E space cos space 60 to the power of 0 end root end cell row cell E subscript t o t end subscript end cell equals cell square root of E squared plus E squared plus 2 E squared open parentheses 1 half close parentheses end root end cell row cell E subscript t o t end subscript end cell equals cell square root of 3 E squared end root end cell row cell E subscript t o t end subscript end cell equals cell E square root of 3 end cell row cell E subscript t o t end subscript end cell equals cell 9 cross times 10 to the power of 4 square root of 3 space straight N divided by straight C end cell end table

Jadi, jawaban yang tepat adalah E

Roboguru

Dua bola bermuatan listrik B dan C berada pada jarak 0,5 m. Muatan bola B dan C masing-masing besarnya qB​=+40×10−5Cdan qC​=−50×10−5C. Titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari kedua bola terse...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

qB=+40×105Cq=50×105Cθ=45rAC=1m

Ditanya : kuat medan listrik di A?

Penyelesaian :

Karena titik A, B dan C membentuk segitiga sama kaki, maka jarak muatan B ke titik A adalah 1 m

Medan listrik dari muatan B berarah menjauhi muatan B

EB=rAB2kqBEB=129×10940×105EB=3,6×106N/C

Medan listrik dari muatan C menuju muatan C

EC=rAB2kqBEC=129×10950×105EC=4,5×106N/C

maka, medan listrik di A adalah

EA=EB2+EC2+2EBECcos(18045)EA=(3,6×106)2+(4,5×106)2+23,6×1064,5×106cos135EA=1,296×1013+2,025×10132,23×1013EA=3,3×106N/C

Dengan demikian, kuat medan listrik di A adalah 3,3×106N/C.

Roboguru

Muatan listrik  ditempatkan pada kedua sudut yang berlawanan dari suatu persegi. Muatan listrik yang harus ditempatkan di pusat persegi agar kuat medan listrik pada kedua sudut yang lain sama dengan n...

Pembahasan Soal:

q subscript 1 equals plus Q q subscript 2 equals plus Q capital sigma E equals 0 q subscript 3 equals ?

Perhatikan gambar berikut ini!

 

Besar q1 sama dengan q2 dan jaraknya juga sama, sehingga E= E2 = E. yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan medan magnet

E subscript 1 equals k q subscript 1 over r squared E equals k Q over a squared 

Hitung E12

E subscript 12 equals square root of E subscript 1 squared plus E subscript 2 squared plus 2 E subscript 1 E subscript 2 space cos space 90 end root E subscript 12 equals square root of E plus E plus 2 E E cross times 0 end root E subscript 12 equals E square root of 2

Agar medan listrik pada kedua sudut sama dengan nol, besarnya E3 harus sama dengan E12  tetapai berlawanan arah, maka muatan q3 harus bernilai negatif. 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript 3 end cell equals cell E subscript 12 end cell row cell k q subscript 3 over r subscript 3 squared end cell equals cell E square root of 2 end cell row cell k q subscript 3 over open parentheses begin display style a over 2 end style square root of 2 close parentheses squared end cell equals cell k Q over a squared square root of 2 end cell row cell q subscript 3 over a squared end cell equals cell fraction numerator Q square root of 2 over denominator a squared end fraction end cell row cell q subscript 3 end cell equals cell negative Q square root of 2 end cell end table

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Pada gambar di atas, dua buah muatan  dan  terletak di udara dan terpisah pada jarak x. Letak titik yang mungkin kuat medan listriknya sama dengan nol adalah di titik....

Pembahasan Soal:

Suatu titik di sebelah kanan C memiliki muatan -2 Q dan di sebelah kiri C memiliki muatan +Q, maka tidak mungkin titik C medan listriknya = 0 karena nilai muatannya tidak sama besar. Kemungkinan titik yang medan listriknya nol adalah B karena harus ada muatan lain yang diletakan di muatan yang lebih kecil yaitu +Q. Karena berbeda muatan maka letaknya tidak berada diantara kedua muatan tersebut.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A

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