√ Rangkuman, Pola Soal Pembahasan Listrik Statis

Rangkuman Listrik Statis

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

HUKUM COULOMB

Menurut Coulomb, dua muatan yang didekatkan akan bekerja gaya tarik atau gaya tolak. Gaya tarik terjadi jikalau muatan berlainan jenis sedangkan gaya tolakan terjadi pada muatan yang sejenis



Gaya tersebut disebut gaya coulomb yang besarnya sebanding dengan perkalian kedua muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya sanggup dituliskan sebagai berikut.



Keterangan:

F = Gaya Coloumb (N)

k = Konstanta = 9 x 10⁹ Nm² / C²

q₁ = Besar muatan 1 (C)

q₂ = Besar muatan 2 (C)

r = Jarak antar muatan (m)

Kuat Medan Listrik

Medan listrik merupakan tempat di sekitar muatan yang masih mencicipi imbas gaya Coulomb.

Dari gambar tersebut arah garis garis medan listrik jikalau muatan positif (+) keluar menuju muatan negatif (-) masuk.

Besarnya medan listrik disebut besar lengan berkuasa medan listrik yang dirumuskan sebagai berikut:

atau

Keterangan:

E = Kuat Medan listrik (N/C)

k = konstanta = 9 x 10⁹ Nm²/C²

q = Muatan listrik (C)

r = jarak dari titik ke muatan sumber medan listrik (m)

Energi Potensial Listrik

Energi potensial listrik secara matematis sanggup di rumuskan sebagai berikut:



Keterangan:

E_p = energi potensial listrik (joule)

k = konstanta = 9 x 10⁹ N m² / C²

q₁, q₂ = besar muatan listrik (C)

r = jarak antara muatan (m)

Usaha

Merupakan perubahan energi potensial



Keterangan:

W = Usaha (joule)

k = konstanta = 9 x 10⁹ N m² / C²

q₁, q₂ = besar muatan listrik (C)

r₁ = jarak awal (m)

r₂ = jarak final (m)

Kekekalan energi

Berlaku dalam medan listrik



Di mana:



Keterangan:

E = besar lengan berkuasa medan antar pelat (N/C)

d = jarak antar pelat (m)

Potensial Listrik

Energi potensial merupakan besarnya energi potensial yang dimiliki muatan 1 Coulomb. Dari definisi ini, potensial listrik sanggup dirumuskan sebagai berikut.



atau



Keterangan:

V = Potensial listrik (Volt)

k = Konstanta = 9 x 10⁹ N m² / C²

q = besar muatan sumber (C)

r = jarak titik dari muatan (m)

Hukum Gauss

Hukum gauss menyatakan bahwa jumlah garis medan listrik yang menembus suatu permukaan sebanding dengan jumlah muatan listrik yang ada di dalam permukaan tersebut. Hukum ini menghubungkan medal listrik pada permukaan tertutup dengan muatan total di dalam permukaan tersebut. Dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan

f = fluks listrik (weber)

q = muatan total di dalam permukaan (C)

e_o = permitivitas listrik di ruang hampa (8,85 x 10^-12 C²/N m²)

E = medan listrik (N/C)

A = Luas permukaan yang dilingkupi muatan (m²)

q = sudut antara medan listrik dan normal bidang

Penerapan Hukum Gauss

Bola Konduktor Bermuatan

Bola konduktor berongga



Kuat medan di dalam bola ( r < R)

E = 0

Potensial Listrik di dalam bola (r < R)



Kuat Medan di luar bola ( r > R)



Potensial listrik di dalam bola (r > R)



Keterangan

r = Jarak titik ke muatan sumber

R = jari jari bola konduktor

Keping Sejajar Bermuatan

Kuat Medan



Keterangan :

E = Kuat medan listrik di antara keping sejajar (N/C)

q = muatan total di dalam permukaan (C)

e_o = permitivitas listrik di ruang hampa (8,85 x 10^-12 C²/N m²)

A = Luas keping (m²)

σ = rapat muatan keping (C/m²)

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Kapasitor

Kapasitor berfungsi sebagai komponen elektronik yang dipakai untuk menyimpan muatan listrik. Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan disebut dengan kapasitas kapasitor. Besarnya kapsitas dari suatu kapasitor di rumuskan sebagai berikut:

Keterangan :

C = kapasitas kapasitor (Farad)

q = muatan yang tersimpan (Coulomb)

V = beda potensial (Volt)

Kapasitor pada umumnya terdiri dari dua keping sejajar yang diletakkan berdekatan tetapi tidak saling bersentuhan.

Rumusan kapasitas kapsitor jikalau tanpa materi penyekat :

Jika ada materi penyekat/dielektrik:

Keterangan:

C_o = kapasitas kapasitor tanpa materi elektrik (F)

A = luasan penampang plat ()

d = jarak antarplat sejajar (m)

C = Kapasitas kapasitor dengan materi elektrik (F)

k = konstanta dielektrik bahan

Rangkaian Kapasitor

RANGKAIAN SERI

Sifat-sifat yang dimiliki rangkaian seri sebagai berikut:

Kapasitas pengganti



Muatan kapasitor sama

Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q_total

Beda potensial antar kapasitor



RANGKAIAN PARALEL



Sifat-sifat yang dimiliki rangkaian seri sebagai berikut:

Kapasitas pengganti :

C_o = C₁ + C₂ + C₃

Beda potensial tiap kapasitor sama

V₁ = V₂ = V₃

Muatan antar kapasitor

Q₁ : Q₂ : Q₃ = C₁ : C₂ : C₃

Energi yang tersimpan pada kapasitor



Keterangan:

W = energi yang tersimpan dalam kapasitor (Joule)

Q = muatan kapasitor (Coulomb)

V = beda potensial (Volt)

C = Kapasitas Kapasitor (Farad)

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL LISTRIK STATIS DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

Soal No.1 (UN 2012)

Dua buah muatan listrik yang nilainya sama diletakkan pada jarak r meter sehingga terjadi gaya coloumb sebesar F₁ Newton. dikala jarak keduanya di ubah menjadi dua kali semula , gaya Coulomb yang di alami menjadi F₂ . Perbandingan F ₁: F₂ adalah….

1. 1 : 2


2. 2 : 1


3. 1 : 4


4. 4 : 1


5. 3 : 2

PEMBAHASAN :



Jawaban : D

Soal No.2 (SBMPTN 2013)

Jumlah muatan dari dua buah muatan q₁ dan q₂ ialah -6µC. Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3m maka masing masing muatan akan mencicipi gaya listrik sebesar 8mN. Besar q₁ dan q₂ berturut turut adalah…

1. -5 µC dan -1 µC


2. -10 µC dan 4 µC


3. -3 µC dan -3 µC


4. -8 µC dan 2 µC


5. -4 µC dan -2 µC

PEMBAHASAN :



Jawaban : E

Soal No.3 (UN 2013)

Dua muatan listrik B dan C yang berada sejauh 8 cm menghasilkan gaya 50 N. Jika muatan C digeser ke kanan sejauh 8 cm, maka besar gaya tarik pada muatan B dan C ialah …..( 1µC = 10^-6 C)

1. 7,5 N


2. 12,5 N


3. 17,5 N


4. 22,5 N


5. 27,5N

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.4 (SBMPTN 2013)

Dua buah bola identik bermuatan mempunyai massa 3,0 x 10² kg digantung menyerupai seakan-akan pada gambar. Panjang L setiap tali ialah 0,15m. Massa tali dan kendala udara diabaikan. Bila tan θ = 0,0875, sin θ = 0,0872 dan g = 10m/s² maka besar muatan pada setiap bola ialah ….

1. 4,4 x 10^-6C


2. 4,4 x 10^-7C


3. 4,4 x 10^-8C


4. 8,8 x 10^-7C


5. 8,8 x 10^-8C

PEMBAHASAN :



Jawaban : C

Soal No.5 (UN 2009)

Perhatikan gambar berikut ini!

Jika muatan +Q terletak antara A dan B di mana muatan +Q harus diletakkan sehingga gaya Coulomb yang dialaminya nol?

1. 3 cm dari muatan B


2. 4 cm dari muatan B


3. 5 cm dari muatan B


4. 3 cm dari muatan A


5. 6 cm dari muatan A

PEMBAHASAN :

Jawaban : D

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Soal No.6 (SNMPTN 2012)

Sebuah kapasitor 200 mF yang mula mula tidak bermuatan dialiri 10 mA selama 10 sekon. beda tegangan yang terjadi pada kapasitor adalah

1. 1000 mV


2. 500 mV


3. 250 mV


4. 50 mV


5. 25 mV

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.7 (UN 2014)

Tiga buah muatan listrik berada pada posisi di titik sudut segitiga ABC panjang sisi AB = BC = 20 cm dan besar muatan sama (q = 2µC). Besar gaya listrik yang bekerja pada titik B adalah….

1. 0,9√3 N


2. 0,9√2 N


3. 0,9 N


4. 0,81 N


5. 0,4 N

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.8 (SNMPTN 2012)

Tiga buah kapasitor dengan kapasitansi masing- masing 1 mF , 2 mF, dan 3 mF dirangkai secara seri dan diberi tegangan 1 volt pada ujung ujungnya. Pernyataan berikut ini yang benar adalah

1. Masing masing kapasitor mempunyai muatan yang sama banyak


2. Kapasitor yang besarnya 1 mF menyimpan energi listrik terbesar


3. Pada kapasitor 3 mF Bekerja tegangan terkecil


4. Ketiga kapasitor bersama sama membentuk sebuah kapasitor ekivalen dengan muatan tersimpan sebesar 6/11 C

PEMBAHASAN :



Jawaban : A

Soal No.9 (UN 2000)

Bila sebuah partikel bermuatan 4 x 10^-19 C ditempatkan dalam medan listrik homogen yang besar lengan berkuasa medannya 1,2 x 10⁵ N/C maka partikel tersebut akan mengalami gaya sebesar…

1. 4,8 x 10^-14 N


2. 5,2 x 10^-14 N


3. 3,0 x 10^-23 N


4. 3,3 x 10^-24 N


5. 4,8 x 10^-24 N

PEMBAHASAN :

Diketahui:

q = 4 x 10^-19 C

E = 1,2 x 10⁵ N/C

Menentukan Gaya Coulumb jikalau diketahui q dan E memakai rumus:

F = qE

F = 4.10^-19 x 1,2.10⁵ = 4,8.10^-14 N

Jawaban : A

Soal No.10 (SNMPTN 2010)

Empat buah muatan masing masing q₂ = -2 µC, q₂ = 1 µC, q₃ = -1 µC dan q₁ =1 µC terletak di sudut sudut suatu bujur kandang berisi 0,2 m. Bila diketahui ε_o ialah termitivitas vakum maka potensial listrik dititik tengah bujur kandang tersebut adalah

1. 


2. 


3. 


4. 


5. 0 μV

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.11 (UN 2013)

Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah menyerupai gambar. Titik C berada 20 cm di sebelah B. Jika k = 9.10⁹ Nm².C² dan 1µC = 10^-6 C maka besar lengan berkuasa medan di titik C adalah…

1. 1,275.10⁸ N.C^-1


2. 1,350.10⁸ N.C^-1


3. 1,425.10⁸ N.C^-1


4. 1,550.10⁸ N.C^-1


5. 1,675.10⁸ N.C^-1

PEMBAHASAN :



Jawaban : C

Soal No.12 (SNMPTN 2010)

Dua buah muatan titik masing masing sebesar 10 µC dan 4µC terpisah sejauh 10 cm. kedua muatan tersebut berada di dalam medium yang mempunyai permitivitas relatif sebesar 3. berapakah besar gaya yang bekerja pada kedua muatan tersebut?

1. 10 N


2. 12 N


3. 36 N


4. 72 N


5. 100 N

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.13 (UN 2013)

Perhatikan gambar berikut ini!

Besar besar lengan berkuasa medan listrik di titik A adalah…(k = 9 x 10⁹ N m² C^-2).

1. 9,0 x 10⁷ N/C


2. 7,5 x 10⁷ N/C


3. 6,0 x 10⁷ N/C


4. 7,2 x 10⁷ N/C


5. 5,4 x 10⁷ N/C

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.14 (UM UGM 2008)

Muatan +Q coulomb ditempatkan di x=-1 m dan muatan -2Q coulomb di x = +1 m. Muatan uji q+ coulomb yang diletakkan di sumbu x akan mengalami gaya total nol bila ia diletakkan di x = …

1. –(3+√8) m


2. – 1/3 m


3. 0 m


4. 1/3 m


5. 3√8 m

PEMBAHASAN :



Jawaban : A

Soal No.15 (UN 2013)

Perhatikan faktor-faktor berikut!

1. Luas pelat


2. Tebal pelat


3. Jarak kedua pelat


4. Konstanta dielektrik

Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keeping sejajar jikalau di beri muatan adalah…

1. 1 dan 2 saja


2. 3 dan 4 saja


3. 1,2, dan 3


4. 1,2 dan 4


5. 1,3, dan 4

PEMBAHASAN :

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keeping sejajar jikalau di beri muatan sanggup di lihat daripersamaan kapasitas kapasitor keeping sejajar jikalau di beri materi dielektrik.

Keterangan:

k = konstanta dielektrik

A = luas pelat

d = jarak antar pelat

Sehingga faktor yang mempengaruhi adalah(1),(3), dan(4)

Jawaban : E

Soal No.16 (UN 2014)

Perhatikan rangkaian di bawah ini!

besar nya muatan pada kapasitor C₅ adalah…

1. 36 coulumb


2. 24 coulumb


3. 12 coulumb


4. 6 coulumb


5. 4 coulumb

PEMBAHASAN :

Menentukan muatan di C₅ harus memilih Q_total dari C_total

Jawaban : B

Soal No.17 (UN 2013)

pada gambar di samping bila V_AB = 6 volt maka nilai energi listrik pada gambar adalah…

1. 2 joule


2. 6 joule


3. 9 joule


4. 12 joule


5. 18 joule

PEMBAHASAN :

Jawaban : D

Soal No.18 (UN 2013)

Perhatikan gambar kapasitas berikut.

Energi yang tersimpan dalam rangkaian listrik di atas adalah…

1. 576 joule


2. 288 joule


3. 144 joule


4. 72 joule


5. 48 joule

PEMBAHASAN :

Jawaban : B

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL LISTRIK STATIS DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Sumber aciknadzirah.blogspot.com

Share this post