Titik P, Q, R, S dan T masing-masing pada jarak tertentu terhadap muatan listrik +q seperti terlihat pada gambar. Kuat medan titik Q adalah ....

Pertanyaan

Titik P, Q, R, S dan T masing-masing pada jarak tertentu terhadap muatan listrik +q seperti terlihat pada gambar. Kuat medan titik Q adalah .... $space$

16 kali kuat medan R
1 kali kuat medan P $space$
$space$ 1 kali kuat medan R $space$
3 kali kuat medan T
1 kali kuat medan S $space$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q = +q

r_Q = 4r

r_P = 3r

r_T = 2r

r_S = 2r

r_R = r

Ditanya : E_Q= ...?

Jawab :

Kuat medan listrik adalah gaya tiap satu satuan muatan positif. Kuat medan listrik dirumuskan sebagai: $E equals k Q over r squared$ dengan,
E = kuat medan listik (N/C)
k = konstanta $open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space bevelled fraction numerator straight N times straight m squared over denominator straight C squared end fraction close parentheses$
q = muatan sumber (C)
r = jarak (m)

Pada soal kuat medan listrik hanya dipengaruhi oleh jarak atau $E almost equal to 1 over r squared$ , sehigga perlu dihitung kuat medan di semua titik yang ada :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript R end cell equals cell 1 over r subscript R squared equals 1 over r squared end cell row cell E subscript S end cell equals cell 1 over r subscript S squared equals 1 over open parentheses 2 r close parentheses squared equals fraction numerator 1 over denominator 4 space r squared end fraction end cell row cell E subscript T end cell equals cell E subscript S equals fraction numerator 1 over denominator 4 space r squared end fraction end cell row cell E subscript P end cell equals cell 1 over r subscript P squared equals 1 over open parentheses 3 r close parentheses squared equals fraction numerator 1 over denominator 9 space r squared end fraction end cell row cell E subscript Q end cell equals cell 1 over r subscript P squared equals 1 over open parentheses 4 r close parentheses squared equals fraction numerator 1 over denominator 16 space r squared end fraction end cell end table$

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript Q end cell equals cell 1 over 16 times fraction numerator 1 over denominator space r squared end fraction end cell row cell E Q end cell equals cell 1 over 16 E subscript R end cell row cell 16 space E subscript Q end cell equals cell E subscript R end cell end table$

Berdasarkan perhitungan di atas, maka tidak ada jawaban yang benar. seharusnya E_R 16 kali E_Q

Jadi,tidak ada pilihan jawaban yang benar

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 segitiga ABC sama sisi dengan sisi 1 m berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C, terdapat muatan listrik masing-masing sebesar . Jika , hitung kuat medan listrik di titik C.

Pembahasan Soal:

Diketahui

$q subscript A equals plus 3 space μC q subscript B equals negative 1 space μC q subscript C equals plus 2 space μC r equals 1 space straight m k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared$

Ditanya : kuat medan listrik di titik C

Penyelesaian:

Karena segitiga sama sisi maka besar sudut pada segitiga adalah $60 degree$ , perhatikan arah medan listrik keluar dari muatan positif dan masuk menuju muatan negatif

Medan listrik oleh muatan A

$E subscript A equals k q subscript A over r squared E subscript A equals 9 cross times 10 to the power of 9 times fraction numerator 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 1 squared end fraction E subscript A equals 27 cross times 10 cubed space straight N divided by straight C$

Medan listrik oleh muatan B

$E subscript B equals k q subscript A over r squared E subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 times fraction numerator 1 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 1 squared end fraction E subscript B equals 9 cross times 10 cubed space straight N divided by straight C$

sudut yang terbentuk antara medan listrik A dan B adalah $180 minus 60 equals 120 degree$

Sehingga besar medan listrik di C adalah

$E subscript C equals square root of E subscript A squared plus E subscript B squared plus 2 E subscript A E subscript B cos 120 degree end root E subscript C equals square root of open parentheses 27 cross times 10 cubed close parentheses squared plus open parentheses 9 cross times 10 cubed close parentheses squared plus 2 times 27 cross times 10 cubed times 9 cross times 10 cubed times cos 120 degree end root E subscript C equals square root of 567 cross times 10 to the power of 6 end root E subscript C equals 23 comma 8 cross times 10 cubed space straight N divided by straight C$

Dengan demikian, besar medan listrik di titik C adalah $bold 23 bold comma bold 8 bold cross times bold 10 to the power of bold 3 bold space bold N bold divided by bold C$ .

Roboguru

Dua buah muatan dan sebuah titik terletak pada segitiga siku-siku, seperti pada gambar. Jika k = 9 x 109 Nm2/C2, kuat medan listrik di titik O adalah ... .

Pembahasan Soal:

Diketahui:
Q₁ = 160 µC = 16 x 10^-5 C
Q₂ = 40 µC = 4 x 10^-5 C
r₂ = 2 cm = 2 x 10^-2 m

Ditanya: resultan medan listrik?

Gambarkan arah medan yang dihasilkan dari muatan Q₁ dan Q₂ terhadap titik O

Jarak dari muatan Q₁ ke titik O belum diketahui, sehingga dapat kita cari menggunakan Pythagoras

$begin mathsize 14px style r subscript 1 equals square root of 2 squared plus 2 squared end root r subscript 1 equals square root of 8 r subscript 1 equals 2 square root of 2 blank cm r subscript 1 equals 2 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent blank straight m end style$

Kemudian hitung medan listrik tiap muatan

$begin mathsize 14px style E subscript 1 equals k Q subscript 1 over r subscript 1 squared equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses fraction numerator 16 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator open parentheses 2 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction close parentheses equals fraction numerator 144 cross times 10 to the power of 4 over denominator 8 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction equals 18 cross times 10 to the power of 8 blank straight N divided by straight C E subscript 2 equals k Q subscript 2 over r subscript 2 squared equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses fraction numerator 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction close parentheses equals fraction numerator 36 cross times 10 to the power of 4 over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction equals 9 cross times 10 to the power of 8 blank straight N divided by straight C end style$

Sudut yang terbentuk antara vektor E₁ dan E₁ (θ) dapat dihitung dengan cara
θ = 180^o - 45^o
θ = 135^o

Dengan demikian resultan medan listriknya adalah

$begin mathsize 14px style E equals square root of E subscript 1 squared plus E subscript 2 squared plus 2 E subscript 1 E subscript 2 space cos space 135 degree end root E equals square root of left parenthesis 18 cross times 10 to the power of 8 right parenthesis squared plus left parenthesis 9 cross times 10 to the power of 8 right parenthesis squared plus 2 left parenthesis 18 cross times 10 to the power of 8 right parenthesis left parenthesis 9 cross times 10 to the power of 8 right parenthesis left parenthesis negative 1 half square root of 2 right parenthesis end root E equals square root of left parenthesis 324 cross times 10 to the power of 16 right parenthesis plus left parenthesis 81 cross times 10 to the power of 16 right parenthesis minus left parenthesis 228 comma 42 cross times 10 to the power of 16 right parenthesis end root E equals square root of 176 comma 58 cross times 10 to the power of 16 end root E equals 13 comma 29 cross times 10 to the power of 8 blank straight N divided by straight C end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Segitiga ABC sama sisi dengan panjang sisi 30 cm. Pada titik sudut A dan B terdapat muatan dan . Hitung besar kuat medan listrik di titik C.

Pembahasan Soal:

Diketahui

$q subscript A equals 40 space μC equals 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C q subscript B equals 90 space μC equals 9 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C r equals 30 space cm equals 0 comma 3 space straight m$

Ditanya : kuat medan listrik di titik C

Penyelesaian

Tentukan besar kuat medan listrik A dan B

Medan listrik A

$E subscript A equals k q subscript A over r squared E subscript A equals 9 cross times 10 to the power of 9 times fraction numerator 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction E subscript A equals 4 cross times 10 to the power of 6 space straight N divided by straight C$

Medan listrik B

$E subscript B equals k q subscript B over r squared E subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 times fraction numerator 9 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction E subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 6 space straight N divided by straight C$

karena segitiga sama sisi, maka besar sudut pada segitiga adalah $60 degree$

Maka resultan di titik C

$E subscript C equals square root of E subscript A squared plus E subscript B squared plus 2 E subscript A E subscript B cos 60 degree end root E subscript C equals square root of open parentheses 4 cross times 10 to the power of 6 close parentheses squared plus open parentheses 9 cross times 10 to the power of 6 close parentheses squared plus 2 times 4 cross times 10 to the power of 6 times 9 cross times 10 to the power of 6 times 1 half end root E subscript C equals square root of 16 cross times 10 to the power of 12 plus 81 cross times 10 to the power of 12 plus 36 cross times 10 to the power of 12 end root E subscript C equals 11 comma 5 cross times 10 to the power of 6 space straight N divided by straight C$

Dengan demikian, besar kuat medan listrik di titik C adalah $bold 11 bold comma bold 5 bold cross times bold 10 to the power of bold 6 bold space bold N bold divided by bold C$ .

Roboguru

Dua muatan listrik muatannya 0,2 µC diletakkan titik B dan C sebuah segitiga sama kaki. Jika , maka resultan kuat medan listrik di titik A adalah ….

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$k space equals space 9 cross times 10 to the power of 9 space straight N. straight m squared. straight C to the power of negative 2 end exponent q space equals space 0 comma 2 space μC space equals space 0 comma 2 space cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C r italic space equals space 30 space cm space equals space 0 comma 3 space straight m$

Untuk mengerjakan soal ini, digunakan rumus dari medan listrik:

$E equals k q over r squared E subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 0 comma 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction E subscript B equals 2 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight C E subscript C equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 0 comma 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction E subscript C equals 2 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight C E subscript A italic equals square root of E subscript B to the power of italic 2 italic plus E subscript C to the power of italic 2 end root E subscript A italic equals italic 2 square root of italic 2 italic cross times italic 10 to the power of italic 4 italic space straight N divided by straight C$

Jadi, pilihan jawaban yang benar adalah pilihan B

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Gambar resultan medan listrik di titik P yang mungkin adalah...

Pembahasan Soal:

Titik P mendapat pengaruh dari medan listrik dari muatan Q₁ adalah E₁ dengan arah menuju Q₁ dan medan listrik dari muatan Q₂ adalah E₂ dengan arah menjauh dari Q₂. Resultan dari E₁ dan E₂ akan menghasilkan arah medan di titik P seperti berikut ini.