Hukum Coulomb, gaya listrik – contoh soal UN

1. Muatan listrik +q3 = 20 μC, +q2 = 10 μC dan q1 terpisah seperti pada gambar. Agar gaya Coulomb yang bekerja pada muatan q2 = nol maka muatan q1 adalah …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Hukum Coulomb - 1Pembahasan :
Diketahui :
+q3 = 20 μC
+q2 = 10 μC
Ditanya :
q1 = ?
Jawab :
Pada muatan q2 bekerja gaya F23 dan F21, di mana F23 berarah ke kiri. Agar resultan gaya yang bekerja pada q2 sama dengan nol maka q1 harus positif sehingga gaya F21 berarah ke kanan.
Hukum Coulomb - 2Muatan q1 = +5 μC.
Jawaban yang benar adalah C.
2. Tiga muatan listrik +q1= 5 μC, +q2 = 10 μC dan +q3 = 10 μC segaris. Bila a = 10 cm maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q2 adalah… (k = 9 x 109 Nm2C-2)

Hukum Coulomb - 3A. 7,5 N menuju q1
B. 11,25 N menuju q2
C. 15 N menuju q1
D. 22,5 N menuju q1
E. 78,75 N menuju q1
Pembahasan :
Diketahui :
q1= 5 μC, q2 = 10 μC dan q3 = 10 μC
a = 0,1 m

Ditanya :
Besar dan arah resultan gaya Coulomb pada q2 ?
Jawab :
Terdapat dua gaya Coulomb yang bekerja pada q2, yakni F21 dan F23, di mana arah kedua gaya ini berlawanan. q1 positif dan q2 positif sehingga gaya F21 berarah ke kanan (menuju q3). q2 positif dan q3 positif sehingga gaya F23 berarah ke kiri (menuju q1).

Hukum Coulomb - 5Besar resultan gaya listrik = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
Arah resultan gaya sama dengan arah gaya F23, menuju q1.
Jawaban yang benar adalah E.