Roboguru

Sebuah elektron bermassa 9 x 10-31 kg dan bermuatan 1,6 x 10-19 C bergerak dari katode ke anode. Beda potensial antara kedua elektrode tersebut adalah 4500 V. Jika potensial di katode nol, tentukan kecepatan elektron ketika sampai di anoda!

Pertanyaan

Sebuah elektron bermassa 9 x 10-31 kg dan bermuatan 1,6 x 10-19 C bergerak dari katode ke anode. Beda potensial antara kedua elektrode tersebut adalah 4500 V. Jika potensial di katode nol, tentukan kecepatan elektron ketika sampai di anoda!space 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Dalam hukum kekekalan energi dapat diketahui bahwa:

EP + EK = konstan. Jika EP adalah energi potensial listrik, maka

qV+21mv2=konstanqVa+21mva2=qVk+21mvk2va2=vk2+2mq(VkVa)va2=(0)2+29.1031(1,6.1019)(4500)va2=16.1014va=4×107m/s 

Dengan demikian, kecepatan elektron ketika sampai di anoda adalah 4 x 107 m/s

 

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

Jika E sama dengan nol di sebuah titik yang diberikan, apakah V harus sama dengan nol untuk titik tersebut? Berikanlah beberapa contoh untuk membuktikan jawaban Anda.

Pembahasan Soal:

Potensial listrik pada titik-titik sejauh r dari muatan titik diberikan oleh

V equals fraction numerator k q over denominator r end fraction 

Potensial listrik merupakan besaran skalar. Sedangkan kuat medan listrik dititik-titik itu dapat dinyatak sebagai:

bold italic E equals fraction numerator k q over denominator r squared end fraction space bold r with bold hat on top 

Jika kuat medan listrik diketahui sebagai fungsi r dan hanya berarah radial maka 

V equals negative integral subscript r subscript A end subscript superscript r subscript B end superscript E space d r 

Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa potensial listrik merupakan integral dari kuat medan listrik. Oleh karena itu, jika diketahui kuat medan listrik disuatu titik sama dengan nol, belum tentu potensial listriknya bernilai nol. Hal ini dikarenakan dalam pengintegralan nol dapat berupa kontanta. kontanta didiferensialkan menjadi 0 sehingga jika 0 diintegralkan dapat berupa kontanta. 

Jadi, jika kuat medan di suatu titik sama dengan nol, potensial listrik belum tentu atau tidak harus sama dengan nol. space 

 

0

Roboguru

Jika kita memiliki muatan q1, q2 dan q3 dengan posisi diilustrasikan pada gambar di bawah, maka bagaimanakah alur yang kita kerjakan untuk mencari energi potensial listrik pada titik pengamatan P!

Pembahasan Soal:

Diketahui bahwa muatan tersebar dalam ruang 3 dimensi.

Untuk mencari energi potensial listrik pada titik P perlu diketahui:

Persamaan energi potensial listrik oleh muatan:

E equals k fraction numerator Q q over denominator r end fraction

Pertama-tama, mencari muatan pada masing-masing titik (sudah diketahui di dalam soal sebagai q1, q2 dan q3).

Kedua, menentukan muatan yang berada pada titik uji P, misalnya adalah qp

Kedua, mencari jarak masing-masing muatan dengan titik P. Pencarian jarak dapat dilakukan dengan rumus geometri sederhana r subscript q p end subscript equals square root of left parenthesis x subscript q minus x subscript p right parenthesis squared plus left parenthesis y subscript q minus y subscript p right parenthesis squared plus left parenthesis z subscript q minus z subscript p right parenthesis squared end root.

Ketiga, penjumlahan energi potensial listrik oleh masing-masing muatan q1, q2 dan q3 dapat dijumlahkan secara vektor.

Jadi, beberapa langkah di atas merupakan alur untuk mencari energi potensial listrik pada titik uji Pspace 

0

Roboguru

Suatu muatan negatif 2 μC dipindahkan dari titik yang jaraknya tak hingga ke suatu titik yang berjarak 30 cm dari suatu muatan 10 μC. Jika k = 9 × 109 Nm2C-2, besarnya perubahan energi potensial listr...

Pembahasan Soal:

Untuk mencari besarnya energi potensial suatu muatan yang dipindahkan dari titik yang jaraknya tak terhingga menuju suatu titik dengan jarak tertentu dapat menggunakan rumus
 

EP=kQ1Q2(r11r21)      
 

Masukkan nilai dari k, Q1, dan Q2. Dengan r1 adalah titik yang berjarak tak terhingga dan r2 adalah titik yang berjarak 30 cm dari muatan sumber. Sehingga, besar energi potensialnya memenuhi
 

EPEPEPEP====(9×109)(2×106)(10×106)(1(30×102)1)(18×102)(0(30×102)1)30×10218×1020,60J          
   

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Suatu muatan positif  4 μC ditempatkan pada jarak 10 m dari suatu muatan lain sebesar 9 μC. Besar energi potensial listrik muatan positif tersebut adalah ...

Pembahasan Soal:

Error converting from MathML to accessible text.  

Besarnya energi potensial listrik muatan q ditentukan sebagai

begin mathsize 14px style EP equals straight k open parentheses fraction numerator straight Q space straight q over denominator straight r end fraction close parentheses EP equals left parenthesis 9 cross times 10 to the power of 9 right parenthesis open parentheses fraction numerator left parenthesis 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator 10 end fraction close parentheses EP equals 0 comma 0324 space straight J end style  

0

Roboguru

Dalam suatu tabung hampa udara terdapat katode dan anode. Saat katode dipanaskan, elektron­ elektron bergerak lepas dari katode. Beda potensial listrik di anode dan di katode sebesar 300 volt. Jika ke...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

mqV===9,1×1031kg1,6×1019C300V

Untuk menghitung kecepatan elektron saat mencapai anode gunakan langkah persamaan berikut ini:

Elektron yang berada di dalam medan listrik memiliki energi potensial

Ep1 = q V

dan energi kinetik

Ek1 = 0

Setelah lepas dan tiba di Anode, elektron memiliki energi kinetik

Ek2 = 1/2 mv2
dan energi potensial

Ep2 = 0
Gunakan Hukum Kekekalan energi mekanik pada listrik

Ek221mv2v=====Ep1qVm2qV9,1×10312×1,6×1019×30010,27×106m/s

Maka besar kecepatannya adalah 10,27×106m/s

0

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