তড়িৎ ক্ষেত্র সংক্রান্ত প্রশ্নের উদাহরণ

1. Titik A berada pada jarak 5 cm dari muatan +10 mikro Coulomb. Besar dan arah medan listrik pada titik A adalah… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, ১ মাইক্রো কুলম্ব = ১০^-6 C)
আলোচনা
এটা জানা আছে :

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Besar dan arah medan listrik pada titik A
জওয়াব :

Arah medan listrik di titik A :
Muatan listrik positif karenanya arah medan listrik menjauhi muatan listrik dan menjauhi titik A.

2. Jarak antara titik P dan muatan -20 mikro Coulomb adalah 10 cm. Tentukan kuat medan listrik dan arah medan listrik pada titik P.
আলোচনা
এটা জানা আছে :

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Besar dan arah medan listrik pada titik P
জওয়াব :

Arah medan listrik di titik A :
Muatan listrik negatif karenanya arah medan listrik menuju muatan listrik dan menjauhi titik P.

3. Dua muatan listrik terpisah sejauh 40 cm. Kuat medan listrik dan arah medan listrik pada titik yang terletak di tengah-tengah kedua muatan adalah…

আলোচনা
Andaikan titik yang terletak di tengah-tengah kedua muatan adalah titik P.
এটা জানা আছে :

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : besar dan arah medan listrik pada titik yang terletak di tengah-tengah kedua muatan (titik P)
জওয়াব :
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik P :

Muatan A negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan A (ke kiri).
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik P :

Muatan B positif sehingga arah medan listrik menjauhi muatan B (ke kiri).
Resultan medan listrik pada titik A :
E_A dan E_B searah karenanya dijumlahkan.
ই = ই_A + ই_B
E = (4,5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)
ই = 13,5 x 10⁵ এন / সি
Arah medan listrik adalah menuju muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri).

4. Kuat medan listrik nol terletak pada titik yang berjarak…

আলোচনা
Muatan A positif dan muatan B positif sehingga kuat medan listrik nol terletak di tengah kedua muatan tersebut. Andaikan titik di mana kuat medan listriknya nol adalah titik P.
এটা জানা আছে :

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : kuat medan listrik nol terletak pada titik yang berjarak…
জওয়াব :
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik P :

Muatan A positif sehingga arah medan listrik yang ditimbulkan muatan A pada titik P adalah menjauhi muatan A (ke kanan).
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik P :

Muatan B positif sehingga arah medan listrik yang ditimbulkan muatan B pada titik P adalah menjauhi muatan B (ke kiri).
Resultan medan listrik pada titik P = 0 :
E_A dan E_B berlawanan arah.
E_A - ই_B = 0
E_A = ই_B

Gunakan rumus ABC untuk menentukan nilai a.

Kuat medan listrik nol terletak pada titik yang berjarak 8 cm dari muatan A atau 12 cm dari muatan B.

5. Jarak dua muatan A dan B adalah 3 meter. Titik O berada di antara kedua muatan berjarak 2 meter dari muatan B. q_A = –300 μC dan q_B = 600 μC. k = 9 × 10⁹ এন মি² C^-2. Kuat medan listrik di titik O pengaruh muatan q_A এবং q_B হয়…
এ. ১.৬৫ × ১০⁵ এন / সি
খ. ১.৬৫ × ১০⁵ এন / সি
গ. ১.৬৫ × ১০⁵ এন / সি
ডি. ০.৮৩ × ১০⁵ এন / সি
ই. ০.৮৩ × ১০⁵ এন / সি

আলোচনা :
এটা জানা আছে :
q_A = –300 μC, q_B = 600 μC, k = k = 9 × 10⁹ এন মি² C^-2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে :
Kuat medan listrik (E) di titik O ?
জওয়াব :
Kuat medan resultan :
ই = ই_A + ই_B
E = (2700 x 10³ N/C) + (5400 x 10³ এন/সি)
ই = 8100 x 10³ এন / সি
ই = 81 x 10⁵ এন / সি
সঠিক উত্তরটি হলো E।

6. Dua buah muatan masing-masing q₁ = -20 μC dan q₂ = -40 μC. Bila pada titik P yang berjarak 20 cm dari q₂ resultan kuat medan listrik bernilai nol maka nilai x হয়…
এ. ০.৮০ সেমি
খ. ০.৮৩ সেমি
সি. ১.৬৭ সেমি
ডি. ২.২০ সেমি
ই. ২.২৭ সেমি

আলোচনা :
এটা জানা আছে :
q₁ = -20 μC, q₂ = -40 μC, r₂ = ৩ মি, আর₁ = এক্স
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে :
Jarak titik P dari q₁ (x) ?
জওয়াব :
Resultan kuat medan listrik bernilai nol pada titik P :
সঠিক উত্তরটি হলো D।

7। টিitik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan jenis yang terpisah sejauh a. Besar kuat medan listrik di titik A saat itu 36 NC^-1. Jika titik A tersebut digeser ¼ a mendekati salah satu muatan, maka besar kuat medan listrik titik A setelah digeser adalah ….

A. 100 NC^-1

B. 96 NC^-1

C. 80 NC^-1

D. 60 NC^-1

E. 16 NC^-1

আলোচনা

এটা জানা আছে :

চার্জ 1 (q₁) = +Q

চার্জ 2 (q₂) = -Q

Jarak antara muatan 1 dan titik A (r_1A) = ½ a

Jarak antara muatan 2 dan titik A (r_2A) = ½ a

Kuat medan listrik di titik A (E_A) = ৩৬ এনসি^-1

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Jika titik A digeser ¼ a mendekati salah satu muatan, maka kuat medan listrik titik A adalah…

জওয়াব :

পর্যায় ২.

Untuk menghitung kuat medan listrik pada titik A, diandaikan terdapat sebuah muatan uji positif yang terdapat pada titik tersebut. Adanya muatan uji positif mempengaruhi arah medan listrik.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan +Q pada titik A :

Muatan uji positif dan muatan 1 positif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan -Q pada titik A :

Muatan uji positif dan muatan 2 negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2

Resultan medan listrik pada titik A :

Tahap 2.

Jika titik A digeser mendekati muatan 1 maka :

Jarak antara muatan 1 dan titik A (r_1A) = ¼ ক

Jarak antara muatan 2 dan titik A (r_2A) = ¾ a

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan +Q pada titik A :

Muatan uji positif dan muatan 1 positif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan -Q pada titik A :

Muatan uji positif dan muatan 2 negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan 2

Resultan medan listrik pada titik A :

সঠিক উত্তরটি হলো C।

8. Dua partikel masing-masing bermuatan q_A = 1 μC এবং q_B = 4 μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 10⁹ এন মি² C^-2). Kuat medan listrik di tengah-tengah q_A এবং q_B হয়…

এ. ০৯ x ১০⁷ NC^-1

খ. ২.৫৬ x ১০⁷ NC^-1

সি. ১৮ x ১০⁷ NC^-1

ডি. ২.৫৬ x ১০⁷ NC^-1

ই. ৩৬ x ১০⁷ NC^-1

আলোচনা

এটা জানা আছে :

চার্জ A (q_A) = 1 μC = 1 x 10^-6 C

চার্জ B (q_B) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

কে = ৯ x ১০⁹ এন মি² C^-2

A এবং B আধানের মধ্যবর্তী দূরত্ব (r_AB) = ৬০ সেমি = ০.৬ মিটার

Jarak antara muatan A dan titik tengah (r_A) = ৬০০ মিটার

Jarak antara muatan B dan titik tengah (r_B) = ৬০০ মিটার

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Kuat medan listrik di tengah-tengah q_A এবং q_B হয়…

জওয়াব :

Untuk menghitung kuat medan listrik di tengah-tengah q_A এবং q_B , diandaikan terdapat sebuah muatan uji positif yang terdapat di tengah-tengah kedua muatan tersebut. Adanya muatan uji positif mempengaruhi arah medan listrik.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik tengah :

Muatan uji positif dan muatan A positif sehingga arah medan listrik menuju muatan B.

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik tengah :

Muatan uji positif dan muatan B positif sehingga arah medan listrik menuju muatan A.

Resultan medan listrik pada titik tengah :

E_A dan E_B berlawanan arah.

ই = ই_B - ই_A = 9 এক্স 10⁷ - 2,25 এক্স 10⁷ = 6,75 এক্স 10⁷ NC^-1

সঠিক উত্তরটি হলো A।

9. Perhatikan gambar dua muatan titik berikut! Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ? (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. tepat di tengah Q₁ এবং প্রশ্ন₂

B. 6 cm di kanan Q₂

C. 6 cm di kiri Q₁

D. 2 cm di kanan Q₂

E. 2 cm di kiri Q₁

আলোচনা

Untuk menghitung kuat medan listrik di titik P, diandaikan pada titik P terdapat sebuah muatan uji positif. Q₁ positif dan Q₂ negatif, karenanya titik P harus berada di sebelah kanan Q₂ atau sebelah kiri Q₁. Jika titik P berada di sebelah kiri Q₁; medan listrik yang ditimbulkan titik Q₁ pada titik P arahnya ke kiri (menjauhi Q₁) dan medan listrik yang ditimbulkan Q₂ pada titik P arahnya ke kanan (menuju Q₁). Karena arah medan listrik berlawanan maka keduanya saling menghilangkan sehingga kuat medan listrik pada titik P bernilai nol.

এটা জানা আছে :

Q₁ = +৯ μC = +9 x 10^-6 C

Q₂ =-4 μC = -4 x 10^-6 C

কে = ৯ x ১০⁹ Nm²C^-2

Jarak antara muatan 1 dan muatan 2 = 3 cm

Jarak antara Q₁ dan titik P (r_1P) = ক

Jarak antara Q₂ dan titik P (r_2P) = 3 cm + a

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

জওয়াব :

Titik P berada di sebelah kiri Q₁.

Resultan medan listrik pada titik A :

Gunakan rumus ABC untuk menentukan nilai a.

10. Perhatikan gambar berikut! Muatan q₃ diletakkan pada jarak 5 cm dari q₂, maka kuat medan listrik pada muatan q₃ adalah… (1 µC = 10^-6 C)

এ. ০৯ x ১০⁷ NC^-1

খ. ২.৫৬ x ১০⁷ NC^-1

সি. ১৮ x ১০⁷ NC^-1

ডি. ২.৫৬ x ১০⁷ NC^-1

ই. ৩৬ x ১০⁷ NC^-1

আলোচনা

চার্জ q₃ diletakkan pada jarak 5 cm dari q₂, maksudnya bukan di sebelah kiri q₂ tetapi di sebelah kanan q₂. Jika di sebelah kiri q₂ maka resultan medan listrik bernilai nol. Hal ini dikarenakan jarak antara muatan q₃ dengan muatan q₁ এবং q₂ adalah 5 cm dan besar muatan q₁ sama dengan muatan q₂.

Karena muatan q₃ positif maka arah বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র pada muatan q₃ menuju muatan negatif q₂ (E₂) dan menjauhi muatan positif q₁ (E₁). Resultan medan listrik adalah penjumlahan kuat medan listrik E₁ dan E₂.

এটা জানা আছে :

চার্জ q₁ = 5 µC = 5 x 10^-6 কুলম্ব

চার্জ q₂ = 5 µC = -5 x 10^-6 কুলম্ব

Jarak antara muatan q₁ dan muatan q₃ (r₁) = ১০ সেমি = ০.১ মি = ১ x ১০^-2 মিটার

Jarak antara muatan q₂ dan muatan q₃ (r₂) = ১০ সেমি = ০.১ মি = ১ x ১০^-2 মিটার

কে = ৯ x ১০⁹ এন মি² C^-2

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Kuat medan listrik pada muatan q₃

জওয়াব :

Kuat medan listrik 1

E₁ = kq₁ / আর₁²

E₁ = (০.৫ x ১০⁹)(5 x 10^-6) / (15 x 10^-2)²

E₁ = (০.৫ x ১০³) / (225 x 10^-4)

E₁ = 0,2 এক্স 10⁷ এন / সি

Kuat medan listrik 2

E₂ = kq₂ / আর₂²

E₂ = (০.৫ x ১০⁹)(5 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²

E₂ = (০.৫ x ১০³) / (25 x 10^-4)

E₂ = 1,8 এক্স 10⁷ এন / সি

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di muatan q₃ হলো :

ই = ই₂ - ই₁ = (০.৫ x ১০⁷) – (0,2 x 10⁷) = ১০০ x ১২⁷ এন / সি

Arah medan listrik ke kiri atau searah E₂.

সঠিক উত্তরটি হলো C।

11. Dua muatan listrik terpisah seperti pada gambar. Kuat medan pada titik P adalah… (k = 9 x 10⁹ এন মি² C^-2)

এ. ০৯ x ১০⁹ NC^-1

খ. ২.৫৬ x ১০⁹ NC^-1

সি. ১৮ x ১০⁹ NC^-1

ডি. ২.৫৬ x ১০⁹ NC^-1

ই. ৩৬ x ১০⁹ NC^-1

আলোচনা

এটা জানা আছে :

চার্জ q_A = +২.৫ সে.

চার্জ q_B = -২ ডিগ্রি সেলসিয়াস

Jarak antara muatan q_A dan titik P (r_A) = 5 মি

Jarak antara muatan q_B dan titik P (r_B) = 2 মি

কে = ৯ x ১০⁹ এন মি² C^-2

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Kuat medan listrik di titik P

জওয়াব :

Kuat medan listrik A

E_A = kq_A / আর_A²

E_A = (০.৫ x ১০⁹)(2,5) / (5)²

E_A = (০.৫ x ১০⁹) / 25

E_A = 0,9 এক্স 10⁹ এন / সি

Kuat medan listrik B

E_B = kq_B / আর_B²

E_B = (০.৫ x ১০⁹)(2) / (2)²

E_B = (০.৫ x ১০⁹) / 4

E_B = 4,5 এক্স 10⁹ এন / সি

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di titik P adalah :

ই = ই_B - ই_A = (4,5 – 0,9) x 10⁹ = 3,6 এক্স 10⁹ এন / সি

Arah medan listrik ke kiri atau searah E_B.

সঠিক উত্তরটি হলো C।

12. Dua muatan listrik masing-masing bermuatan Q₁ = -40 µC dan Q₂ = +5 µC terletak pada posisi seperti pada gambar (k = 9 x 10⁹ NM².C^-2 dan 1 µC = 10^-6 C), kuat medan listrik di titik P adalah…

এ. ০৯ x ১০⁶ NC^-1

খ. ২.৫৬ x ১০⁶ NC^-1

সি. ১৮ x ১০⁶ NC^-1

ডি. ২.৫৬ x ১০⁶ NC^-1

ই. ৩৬ x ১০⁶ NC^-1

আলোচনা

এটা জানা আছে :

চার্জ q₁ = -40 µC = -40 x 10^-6 C

চার্জ q₂ = +5 µC = +5 x 10^-6 C

Jarak antara muatan q₁ dan titik P (r₁) = ১০ সেমি = ০.১ মি = ১ x ১০^-1 m

Jarak antara muatan q₂ dan titik P (r₂) = ১০ সেমি = ০.১ = ১ x ১০^-1 m

কে = ৯ x ১০⁹ এন মি² C^-2

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : Kuat medan listrik di titik P

জওয়াব :

Kuat medan listrik 1

E₁ = kq₁ / আর₁²

E₁ = (০.৫ x ১০⁹)(40 x 10^-6) / (4 x 10^-1)²

E₁ = (০.৫ x ১০³) / (16 x 10^-2)

E₁ = 22,5 এক্স 10⁵ এন / সি

Kuat medan listrik 2

E₂ = kq₂ / আর₂²

E₂ = (০.৫ x ১০⁹)(5 x 10^-6) / (1 x 10^-1)²

E₂ = (০.৫ x ১০³) / ২০ x ১০^-2

E₂ = 45 এক্স 10⁵ এন / সি

Resultan kuat medan listrik

Resultan kuat medan listrik di titik P adalah :

ই = ই₂ - ই₁ = (45 – 22,5) x 10⁵ = 22,5 এক্স 10⁵ এন / সি

ই = 2,25 x 10⁶ এন / সি

Arah medan listrik ke kanan atau searah E₂.

সঠিক উত্তরটি হলো A।

13. নিচের চার্জের চিত্রটি থেকে, যা কাছাকাছি থাকা দুটি চার্জের উপর বলরেখা দেখাচ্ছে...

আলোচনা

তড়িৎ ক্ষেত্র রেখা বা বলরেখা একটি ধনাত্মক আধান থেকে একটি ঋণাত্মক আধানের দিকে আকৃষ্ট হয়। যদি একটি ধনাত্মক ও একটি ঋণাত্মক আধানকে কাছাকাছি রাখা হয়, তবে বলরেখাগুলো উত্তর A-এর মতো দেখায়।

সঠিক উত্তরটি হলো A।

8. একটি সংযোগকারী রেখার মাধ্যমে দুটি বৈদ্যুতিক আধানকে কাছাকাছি আনা হলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখার সৃষ্টি হয়। সঠিক চিত্রটি হলো…

আলোচনা

সঠিক উত্তরটি হলো D।

9. দুটি আধানের মধ্যে সঠিক বলরেখাগুলো হলো…

আলোচনা

সঠিক উত্তরটি হলো D।

14. Perhatikan gambar dua muatan titik berikut!

Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

A. 1 cm di kanan q₁

B. 1 cm di kanan q₂

C. ½ cm di kanan q₂

D. ½ cm di kiri q₁

E. ½ cm di kanan q₁

আলোচনা

এটা জানা যায় যে:

চার্জ 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 কুলম্ব

চার্জ 2 (q₂) = ১ µC = ১.১০^-6 কুলম্ব

Jarak antara q₁ এবং q₂ (r₁₂) = 1 সেমি

কে = 9.10⁹ Nm².C^-2

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?

উত্তর :

E₁ = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q₁ pada titik P

Arah E₁ menuju q₁ karena q₁ bertanda negatif

E₂ = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q₂ pada titik P

Arah E₂ menjauhi q₂ karena q₂ bertanda positif

r₁ = jarak antara P dan q₁ = x + 1

r₂ = jarak antara P dan q₂ = এক্স

Kuat medan listrik pada titik P sama dengan nol :

Gunakan rumus ABC :

Jarak antara P dan q₂ = x = ০.৫ সেমি।

Titik P berada pada 0,5 cm di kanan q₂ atau pada 0,25 cm di kiri q₁.

সঠিক উত্তরটি হলো C।

15। পিerhatikan dua buah muatan yang terletak pada jarak a berikut ini!

Jika kuat medan listrik di titik P adalah k Q/x², maka nilai x adalah….

A. 1/3 a

B. 2/3 a

C. a

D. 3/2 a

E. 2a

আলোচনা

এটা জানা যায় যে:

E_P = k Q / x²

জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: nilai x

উত্তর :

Gunakan rumus ABC :

সঠিক উত্তরটি হলো A।

16. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.27

Perhatikan gambar dua muatan titik berikut!

Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?
(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

1. 1 cm di kanan q₁
2. 1 cm di kanan q₂
3. ½ cm di kanan q₂
4. ½ cm di kiri q₁
5. ½ cm di kanan q₁

আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
চার্জ 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 কুলম্ব
চার্জ 2 (q₂) = ১ µC = ১.১০^-6 কুলম্ব
Jarak antara q₁ এবং q₂ (r₁₂) = 1 সেমি
কে = 9.10⁹ Nm².C^-2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: Di mana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?
উত্তর :

E₁ = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q₁ pada titik P
Arah E₁ menuju q₁ karena q₁ bertanda negatif
E₂ = kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh q₂ pada titik P
Arah E₂ menjauhi q₂ karena q₂ bertanda positif
r₁ = jarak antara P dan q₁ = x + 1
r₂ = jarak antara P dan q₂ = এক্স

Kuat medan listrik 1 :
Kuat medan listrik 2 :

Kuat medan listrik pada titik P sama dengan nol :
a = 8, b = -2, c = -1
Gunakan rumus ABC :

Jarak antara P dan q₂ = x = ০.৫ সেমি।
Titik P berada pada 0,5 cm di kanan q₂ atau pada 0,25 cm di kiri q₁.

সঠিক উত্তরটি হলো C।

17. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.27

Perhatikan dua buah muatan yang terletak pada jarak a berikut ini!
Jika kuat medan listrik di titik P adalah k Q/x², maka nilai x adalah….

1. 1 / 3 এ
2. 2 / 3 এ
3. a
4. 3 / 2 এ
5. 2a

আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
E_P = k Q / x²
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: nilai x
উত্তর :
E₁ = kuat medan listrik di titik P oleh muatan -Q
r₁ = jarak antara muatan –Q dan titik P = x
E₂ = kuat medan listrik di titik P oleh muatan +32Q
r₂ = jarak antara muatan +32Q dan titik P = a + x

Gunakan rumus ABC :

সঠিক উত্তরটি হলো A।