Roboguru

Sebuah bola konduktor berjari–jari 9 cm diberi muatan 6 µC. Besar kuat medan listrik dan potensial listrik pada titik yang berjarak 3 cm dari pusat bola adalah ….

Pertanyaan

Sebuah bola konduktor berjari–jari 9 cm diberi muatan 6 µC. Besar kuat medan listrik dan potensial listrik pada titik yang berjarak 3 cm dari pusat bola adalah ….space 

  1. sama – sama nolspace 

  2. E = nol, V = 6 times 10 to the power of 5 volt

  3. E = 6 times 10 to the power of 7 N/C, V = nol

  4. E = 6 times 10 to the power of 7 N/C, V 6 times 10 to the power of 5 volt

  5. E = 6 times 10 to the power of 7 N/C, V 18 times 10 to the power of 5 volt

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

r equals 9 space cm equals 9 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m q equals 6 space mu C equals 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C  

Ditanya : E dan pada jarak 3 cm dari pusat

Jawab :

Berdasarkan hukum Gauss, titik yang berada pada permukaan tertutup yang melingkupi suatu muatan (permukaan Gauss) mendapatkan pengaruh fluks yang sebanding dengan besar muatan tersebut. Dengan kata lain titik yang mendapatkan pengaruh fluks dan medan listrik adalah titik yang berada di luar permukaan bermuatan tersebut.

Karena jari-jari bola 9 cm, maka titik yang berada pada jarak 3 cm dari pusat berada di dalam bola.

Maka medan listrik di titik tersebut adalah 0.

Potensial listrik di dalam bola besarnya sama dengan di permukaan yaitu:

V equals fraction numerator k times q over denominator R end fraction space dengan space straight R space adalah space jari minus jari space bola V equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 times 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 9 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction V equals 6 cross times 10 to the power of 5 space volt   

Dengan demikian, potensial listrik yang dialami di titik tersebut sebesar 6 cross times 10 to the power of 5 space volt

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 13 September 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

Sebuah bola yang berjari-jari 5 cm berada di udara kering. Bola itu dapat diberi muatan tanpa menimbulkan loncatan bunga api apabila kekuatan dielektrik udara kering 30 kV/cm sampai ...

Pembahasan Soal:

Kekuatan dielektrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan mauatan listrik. Jika potensial yang diberikan melebihi kekuatan dielektriknya maka akan terjadi aliran muatan pada dielektrik tersebut. Besar potensial ini dapat dihitung dengan persamaan

V equals D cross times r V equals 30 cross times 5 V equals 150 space kV

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

 

Roboguru

Sebuah bola berjari-jari 10 cm bermuatan listrik 10-9 C. Bila , maka kuat medan dan potensial listrik pada titik sejauh 9 cm dari pusat bola adalah

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R = 10 cm = 0,1 m

q = 10-9 C

k = 9 × 109 Nm2C-2

r = 9 cm = 0,09 m

Ditanya: E = ...? dan V = ...?

Jawaban:

Kita anggap bola yang dimaksud disini adalah bola konduktor berongga. Ketika bola konduktor berongga diberi muatan listrik, muatan tersebut akan tersebut akan tersebar merata dipermukaan bola sehingga di dalam bola tidak terdapat muatan.

Jarak 9 cm dari pusat bola berada di dalam bola karena jaraknya lebih kecil daripada jari-jari bola. Kuat medan listrik di dalam bola adalah nol sedangkan potensial listriknya sama dengan potensial listrik pada permukaan bola. Sehingga, 

E equals 0 

V equals k q over R V equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared straight C to the power of negative 2 end exponent close parentheses fraction numerator 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C over denominator 0 comma 1 space straight m end fraction V equals 90 space straight V 

Dengan demikian, kuat medan dan potensial listrik pada titik sejauh 9 cm dari pusat bola  berturut-turut adalah nol dan 90 V.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.space 

Roboguru

Sebuah bola konduktor jari-jarinya 10 cm, bermuatan listrik 8 × 10–11 C. Jika P adalah pusat bola, serta titik A, B, dan P segaris sehingga PA = 48 cm dan PB = 30 cm, maka ...  Potensial di A = 1,5...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R = 10 cm = 0,1 m

q = 8 × 10-11 C

rA = 48 cm = 0,48 m

rB = 30 cm = 0,3 m

Ditanya: pernyataan yang benar?

Jawab:

Mari kita analisis setiap pernytaan.

Pernyataan 1

Besar potensial di A adalah  

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript A end cell equals cell fraction numerator k q over denominator r subscript A end fraction end cell row cell V subscript A end cell equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 48 space straight m end fraction end cell row cell V subscript A end cell equals cell 1 comma 5 space straight V end cell end table (Pernyataan 1 benar

Pernyataan 2

adalah pusat bola sehingga potensial di P sama dengan potensial di permukaan bola dimana besarnya jarak sama dengan besar jari-jari bola. 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript P end cell equals cell fraction numerator k q over denominator R end fraction end cell row cell V subscript P end cell equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 1 space straight m end fraction end cell row cell V subscript P end cell equals cell 7 comma 2 space straight V end cell end table (Pernyataan 2 salah)

Pernyataan 3

E subscript B equals fraction numerator k q over denominator r subscript B squared end fraction E subscript B equals fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 3 close parentheses squared end fraction E subscript B equals 8 space straight N divided by straight C (Pernyataan 3 benar)

Pernyataan 4

Potensial di B

V subscript B table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator k q over denominator r subscript B end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank V end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell blank subscript B end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 3 space straight m end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank V end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell blank subscript B end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 2 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank comma end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 4 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank straight V end table 

Usaha dari A ke B

W subscript A B end subscript equals q open parentheses V subscript B minus V subscript A close parentheses W subscript A B end subscript equals open parentheses 1 space straight C close parentheses open parentheses 2 comma 4 space straight V minus 1 comma 5 space straight V close parentheses W subscript A B end subscript equals 0 comma 9 space straight J  (Pernyataan 4 salah)

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.space 

Roboguru

Potensial suatu titik yang berjarak 9 cm dari pusat konduktor bola bermuatan yang yang memiliki diameter 20 cm adalah 36 volt. Tentukanlah kuat medan listrik dl titik yang berjarak 10 cm dari permukaa...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

V equals 36 space straight V d equals 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m R equals 10 space cm equals 0 comma 1 space straight m r subscript p equals 9 space cm equals 0 comma 09 space straight m r subscript s equals 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m


Untuk menentukan kuat medan listrik dl titik yang berjarak 10 cm dari permukaan bola, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan muatan listrik pada bola konduktor

    V equals fraction numerator k q over denominator R end fraction maka q equals fraction numerator V R over denominator k end fraction q equals fraction numerator 36 cross times 0 comma 1 over denominator 9 cross times 10 to the power of 9 end fraction q equals 4 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C
     
  2. Menentukan kuat medan listrik di titik yang berjarak 10 cm dari permukaan bola (20 cm dari pusat bola)

    E equals fraction numerator k q over denominator r subscript s to the power of italic 2 end fraction E equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 4 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent over denominator open parentheses 0 comma 2 close parentheses squared end fraction E equals fraction numerator 3 comma 6 over denominator 0 comma 04 end fraction E equals 90 space bevelled straight N over straight C
     

Jadi, kuat medan listrik dl titik yang berjarak 10 cm dari permukaan bola adalah bottom enclose bold 90 bold space bevelled bold N over bold C bold. end enclose

Roboguru

Sebuah kulit bola logam dengan jari-jari permukaan dalam a dan jari-jari permukaan luar b dibuat dari bahan konduksi. Suatu muatan titik +Q diletakkan di pusat kulit bola dan total muatan -q diberikan...

Pembahasan Soal:

Bola konduktor adalah bola yang muatan listriknya tersebar secara merata dipermukaan bola.

Kondisi yang perlu diperhatikan dalam bola konduktor adalah posisi titik ujinya apakah berada di dalam, permukaan atau luar bola.

Ketika diberikan muatan +Q di pusat bola, maka ada muatan -Q berada di permukaan dalam bola dan +Q di permukaan luar bola. Sehingga dapat diperoleh di permukaan dalam terdapat muatan -Q dan di permukaan luar bola terdapat muatan -q+Q

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

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