Pada setiap titik sudut sebuah segi tiga sama sisi dengan sisi 2 3 ​ terdapat muatan positif q coloumb. Kuat medan dan potensial listrik di pusat segitiga ini, dengan k sebagai tetapan, berturut-turut adalah?

Pembahasan

Diketahui : Ditanya : resultan medan ( E R ), resultan potensial ( V R ) Jawab : Titik pusat segitiga mendapatkan pengaruh medan listrik dengan arah menjauhi muatan positif. Medan listrik yang dialami titik pusat segitiga dapat digambarkan sebagai berikut Dari diagram di atas didapatkan bahwa titik pusat mendapatkan pengaruh 3 medan listrik. Besar masing-masing medan listrik tersebut adalah : Karena besar muatan dan jarak muatan ke titik pusat sama, maka besar medan listrik masing-masing juga sama, yaitu sebesar E . Dari diagram vektor di atas dapat kita lihat ketiga vektor yang besarnya sama tersebut membentuk formasi yang simetris sehingga menghasilkan keadaan setimbang. Oleh karena itu maka resultan ketiga medan listrikadalah 0. Selain itu, titik pusat segitiga juga mendapatkan potensial listrik dari ketiga muatan di sekitarnya. Besar masing-masing potensial listrik yang dialami sebesar : dengan r adalah jarak antara muatan ke titik pusat. Dari diagram terlihat bahwa jarak r untuk masing-masing muatan sama besar. Untuk mencari r, pertama cari tinggi segitiga ( h ): Karena titik pusat segitiga berada pada jarak 2/3 tingginya dari puncak, maka: Selanjutnya kita hitung potensial listrik masing-masing muatan Selanjutnya resultan potensial listrik ( V R ) dapat kita hitung: Dengan demikian, resultan potensial listrik yang dialami titik pusat segitiga adalah . Jadi, jawaban yang tepat adalah D.