Roboguru

Sebuah bola berjari-jari 20 cm memiliki muatan +100 C. Potensial listrik sebuah titik berjarak 30 cm dari permukaan bola adalah...

Pertanyaan

Sebuah bola berjari-jari 20 cm memiliki muatan +100 C. Potensial listrik sebuah titik berjarak 30 cm dari permukaan bola adalah...undefined 

  1. 1,8 Vundefined 

  2. 1,8 kVundefined 

  3. 1,8 MVundefined 

  4. 1,8 GVundefined 

  5. 1,8 TVundefined 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

R = 20 cm

Q = 100 C

r  = R+30 = 50 cm

 

Pembahasan :

Nilai potensial listrik salah satunya dipengaruhi oleh letak titik acuan atau jarak antara titik pusat bola dengan letak titik yang potensial listriknya ditanyakan. Letak tersebut terbagi menjadi tiga dengan R sebagai jari-jari bola;

Potensial Listrik Di dalam bola

 

Potensial Listrik Di permukaan bola

Potensial Listrik Di luar bola

r = d+R

Potensial listrik (r > R)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row V equals cell k Q over r end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 100 over denominator 5 cross times 10 to the power of negative sign 1 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 1 comma 8 cross times 10 to the power of 12 space V end cell row blank equals cell 1 comma 8 space TV end cell end table end style

Jadi, jawaban yang tepat E 

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

Suatu bola konduktor berongga jari-jarinya 8 cm dan bermuatan listrik positif q = 8 x 10-11 C. Titik A, B, C dan D menurut satu garis lurus berturut-turut terhadap pusat bola berjarak 5 cm, 8 cm, 20 c...

Pembahasan Soal:

Jari-jari bola konduktor berongga adalah = 8 cm.

Pada titik A (= 5 cm) dan titik B (r = 8 cm), artinya titik A berada di dalam bola dan titik B berada di permukaan bola, maka potensial listrik pada kedua titik ini bernilai sama yaitu:

V subscript A equals V subscript B equals k q over R V subscript A equals V subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent over denominator 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction V subscript A equals V subscript B equals 9 space straight V.  

Pada titik C (r = 20 cm), artinya titik C berada di luar bola, maka potensial listrik:

V subscript C equals k q over r subscript C V subscript C equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent over denominator 20 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction V subscript C equals 3 comma 6 space straight V.  

Pada titik D (r = 40 cm), artinya titik D berada di luar bola, maka potensial listrik:

V subscript D equals k q over r subscript D V subscript D equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent over denominator 40 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction V subscript D equals 1 comma 8 space straight V.  

Roboguru

Potensial suatu titik yang berjarak 8 cm dari pusat bola konduktor berongga yang memiliki jari-jari 6 cm adalah 90 volt. Bila k = 9 x 109 N/C maka tentukan muatan bola konduktor!

Pembahasan Soal:

Jari-jari bola = 6 cm, sementara letak titik berjarak = 8 cm dari pusat bola, ini artinya titik berada di luar bola (r > R).

Sehingga, berdasarkan persamaan potensial listrik pada bola konduktor berongga, besar muatan bola konduktor adalah:

V equals k q over r 90 equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator q over denominator 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction q equals 8 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space C q equals 0 comma 8 space nC. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0,8 nC.

Roboguru

Suatu bola konduktor berongga jari-jarinya 8 cm dan bermuatan listrik positif q = 8 x 10-11 C. Titik A, B, C dan D menurut satu garis lurus berturut-turut terhadap pusat bola berjarak 5 cm, 8 cm, 20 c...

Pembahasan Soal:

Jari-jari bola konduktor berongga adalah = 8 cm.

Pada titik A (= 5 cm) dan titik B (r = 8 cm), artinya titik A berada di dalam bola dan titik B berada di permukaan bola, maka potensial listrik pada kedua titik ini bernilai sama yaitu:

V subscript A equals V subscript B equals k q over R V subscript A equals V subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent over denominator 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction V subscript A equals V subscript B equals 9 space straight V.  

Sehingga, usaha untuk memindahkan muatan dari titik B ke titik A adalah:

W subscript B A end subscript equals q apostrophe cross times capital delta V W subscript B A end subscript equals q apostrophe cross times open parentheses V subscript A minus V subscript B close parentheses W subscript B A end subscript equals 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent cross times open parentheses 9 minus 9 close parentheses W subscript B A end subscript equals 0 space straight J. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0 J.

Roboguru

Sebuah bola berjari-jari 20 cm memiliki muatan +100 C. Potensial listrik sebuah titik berjarak 30 cm dari permukaan bola adalah...

Pembahasan Soal:

Sebuah bola berongga dengan jari-jari R diberi muatan homogen sebesar +q yang tersebar merata pada permukaannya.

Di dalam bola tidak ada muatan (q = 0). Di dalam bola (r < R), maka E = 0, di kulit atau permukaan bola, r = R, maka not equal to0, dan di luar bola (r > R), sehingga E not equal to0.

Potensial listrik di suatu titik adalah beda potensial antara titik itu terhadap titik yang sangat jauh. Untuk titik di permukaan bola, (r = R), maka:

V equals k Q over R 

Untuk titik di luar permukaan bola, (R), maka:

V equals k Q over r 

Pada soal diketahui, R = 20 cm = 0,2 m, Q = +100 C, r = 30 cm + 20 cm = 50 cm = 0,5 m, maka:

V equals k Q over r V equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 100 over denominator 0 comma 5 end fraction V equals 1 comma 8 cross times 10 to the power of 12 space Volt V equals 1 comma 8 space TeraVolt 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.space 

Roboguru

Dua bola konduktor yang bermassa sama digantungkan dengan dua tali sejajar yang panjang dan titik tumpunya sama l = 20 cm. Kedua bola disinggungkan dengan konduktor yang berpotensial V1. Setelah dilep...

Pembahasan Soal:

Ada dua hal yang perlu diketahui pada soal ini, yaiitu:

1) Ketika keadaan setimbang, gaya-gaya arah sumbu x dan sumbu y juga setimbang.

Dalam hal ini berlaku:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T space sin space theta end cell equals cell F subscript C end cell row cell T space cos space theta space end cell equals cell space m g space end cell end table atau  tan space theta equals fraction numerator F subscript C over denominator m g end fraction 

2) Ketika bola disentuhkan pada konduktor lain, potensial bola ini menjadi sama dengan potensial konduktor

Pada Soal Ini

Diketahui:

l = 20 cm = 0,2 m

r1 = 15 cm

r2 = 20 cm

Ditanya: bevelled V subscript 1 over V subscript 2 equals... ? 

Jawab:

Kita tentukan dahulu besar sudut yang terbentuk terhadap garis vertikal.

Besar sudut θ1

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 0 comma 5 r subscript 1 over denominator l end fraction end cell row cell sin space theta subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 7 comma 5 over denominator 20 end fraction end cell row cell theta subscript 1 end cell equals cell sin to the power of negative 1 end exponent open parentheses fraction numerator 7 comma 5 over denominator 20 end fraction close parentheses end cell row cell theta subscript 1 end cell equals cell 22 degree end cell end table  

Besar sudut θ2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 0 comma 5 r subscript 2 over denominator l end fraction end cell row cell sin space theta subscript 2 end cell equals cell 10 over 20 end cell row cell theta subscript 2 end cell equals cell sin to the power of negative 1 end exponent open parentheses 10 over 20 close parentheses end cell row cell theta subscript 2 end cell equals cell 30 degree end cell end table  

Rumus yang kita peroleh di awal dapat dijabarkan menjadi

tan space theta equals fraction numerator F subscript C over denominator m g end fraction equals fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k Q squared over denominator r squared end fraction end style over denominator m g end fraction equals fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V squared over denominator r squared end fraction end style over denominator m g end fraction  

Sehingga didapatkan perbandingan potensialnya yaitu

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell fraction numerator fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V subscript 1 squared over denominator r subscript 1 squared end fraction end style over denominator m g end fraction over denominator fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V subscript 2 squared over denominator r subscript 2 squared end fraction end style over denominator m g end fraction end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 1 squared r subscript 2 squared over denominator V subscript 2 squared r subscript 1 squared end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared fraction numerator 4 l squared sin squared space theta subscript 2 space over denominator 4 l squared sin squared space theta subscript 1 space end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared fraction numerator sin squared space theta subscript 2 space over denominator sin squared space theta subscript 1 space end fraction end cell row cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared end cell equals cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction fraction numerator sin squared space theta subscript 1 space over denominator sin squared space theta subscript 2 space end fraction end cell row cell open parentheses V subscript 1 over V subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell fraction numerator tan space 22 degree over denominator tan space 30 degree end fraction fraction numerator sin squared space 22 degree space over denominator sin squared space 30 degree space end fraction end cell row cell open parentheses V subscript 1 over V subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell 0 comma 393 end cell row cell V subscript 1 over V subscript 2 end cell equals cell 0 comma 63 end cell end table 

Jadi, nilai perbandingan V1/V2 adalah 0,63. space 

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