Pertanyaan

Sebuah bola pejal dengan radius 10 cm membawa muatan 40 μ C yang tersebar merata di seluruh volumenya. Bola tersebut diselimuti oleh sebuah cangkang yang konsentris dengan radius 20 cm dan membawa muatan 40 yang tersebar merata di seluruh permukaannya. Berapakah medan listrik di titik 15cm dari pusat?

Sebuah bola pejal dengan radius 10 cm membawa muatan 40 $μ C$ yang tersebar merata di seluruh volumenya. Bola tersebut diselimuti oleh sebuah cangkang yang konsentris dengan radius 20 cm dan membawa muatan 40 yang tersebar merata di seluruh permukaannya. Berapakah medan listrik di titik 15 cm dari pusat? $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kuat medan listrik pada titik 15 cm dari pusat adalah 1,6× 10 7 N/C.

kuat medan listrik pada titik 15 cm dari pusat adalah 1,6 × 10⁷ N/C. space

Pembahasan

Diketahui: R 1 = 10 cm = 0,1 m Q 1 = 40μC = 4× 10 -5 C R 2 = 20 cm = 0,2m Q 2 = 40μC = 4× 10 -5 C r = 15 cm = 0,15 m Ditanya: E r = ...? Jawaban: Jika sebuah bola konduktor berongga atau kulit bola berjari-jari R diberi muatan lisrik, maka akibat adanya gaya tolak-menolak muatan tersebut akan tersebar merata pada permukaan bola sehingga kuat medan di di dalam bola adalah nol. Pada soal ini, titik 15 cm berada di luar bola pejal dan di dalam cangkang. Sehingga medan listrik pada titik tersebut dipengaruhi oleh bola pejal. Dengan menggunakan persamaan hukum Gauss didapatkan Jadi, kuat medan listrik pada titik 15 cm dari pusat adalah 1,6× 10 7 N/C.

Diketahui:

R₁ = 10 cm = 0,1 m

Q₁ = 40 μC = 4 × 10^-5 C

R₂ = 20 cm = 0,2 m

Q₂ = 40 μC = 4 × 10^-5 C

r = 15 cm = 0,15 m

Ditanya: E_r = ...?

Jawaban:

Jika sebuah bola konduktor berongga atau kulit bola berjari-jari R diberi muatan lisrik, maka akibat adanya gaya tolak-menolak muatan tersebut akan tersebar merata pada permukaan bola sehingga kuat medan di di dalam bola adalah nol. Pada soal ini, titik 15 cm berada di luar bola pejal dan di dalam cangkang. Sehingga medan listrik pada titik tersebut dipengaruhi oleh bola pejal.

Dengan menggunakan persamaan hukum Gauss didapatkan

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row E equals cell fraction numerator Q over denominator A epsilon subscript 0 end fraction end cell row E equals cell fraction numerator Q over denominator 4 pi r squared epsilon subscript 0 end fraction end cell row E equals cell fraction numerator 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C over denominator 4 straight pi open parentheses 0 comma 15 space straight m close parentheses squared open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C divided by Nm squared close parentheses end fraction end cell row E equals cell 1 comma 6 cross times 10 to the power of 7 space straight N divided by straight C end cell end table$

Jadi, kuat medan listrik pada titik 15 cm dari pusat adalah 1,6 × 10⁷ N/C. space

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Bola isolator berjejari muatan total +Q a dengan disusun konsentrikdengan kulit konduktor tebal bermuatan (jari-jari dalam b dan jari-jari luar c) bermuatan total +Q. Hitunglah: medan listrik di: ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola A dengan radius 10 cm membawa muatan 40µC yang tersebar merata di seluruh permukaannya. Bola tersebut diselimuti oleh bola B yang konsentris dengan radius 20 cm dan membawa muatan40µC yang...

0.0

Jawaban terverifikasi

Bola berongga pertama memiliki jari-jari a dan muatan q 1 sepusat dengan bola berongga kedua yang memiliki jari-jari b dan muatan q 2 (lihat gambar). Gunakan hukum Gauss untuk menentukan kua...

5.0

Jawaban terverifikasi

2.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi