Pembahasan soal UN fisika SMA/MA 2014 – Potensial listrik bola konduktor berongga

1. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.28
Bola konduktor berongga dimuati dengan muatan listrik positif sebesar 500 µC seperti gambar berikut :
Manakah pernyataan berikut yang benar ?
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Potensial listrik bola konduktor berongga 1A. Potensial listrik di titik P = 2 kali potensial listrik di titik R
B. Potensial listrik di titik Q sama dengan di titik P
C. Potensial listrik di titik T = 2 kali potensial listrik di titik Q
D. Potensial listrik di titik P sama dengan di titik T
E. Potensial listrik di titik P, Q, dan R sama besar
Pembahasan
Bola konduktor berongga karenanya tidak ada muatan listrik di dalam bola. Menurut penerapan hukum Gauss, apabila tidak ada muatan listrik di dalam bola berongga maka tidak ada medan listrik di dalam bola berongga.

Medan listrik mempunyai keterkaitan dengan beda potensial listrik yang dinyatakan melalui persamaan Vab = E d, di mana Vab = beda potensial antara dua titik, E = medan listrik dan d = jarak antara dua titik. E = 0 sehingga Vab = 0. Medan listrik nol sehingga beda potensial nol. Beda potensial nol artinya tidak ada perbedaan potensial listrik di dalam bola berongga. Dengan kata lain, potensial listrik semua titik di dalam bola berongga sama besar. Besarnya potensial listrik di dalam bola berongga sama dengan potensial listrik di permukaan bola.

Semakin jauh dari permukaan bola, semakin kecil potensial listrik pada titik tersebut. Hal ini didasarkan pada persamaan beda potensial listrik Vab = k Q/r, di mana r = jarak dari pusat bola ke titik yang dihitung beda potensialnya. Berdasarkan persamaan ini, jarak (r) berbanding terbalik dengan beda potensial (Vab), sehingga semakin besar jarak suatu titik dari pusat bola, semakin kecil beda potensial listrik antara pusat bola dengan titik tersebut. Titik R lebih dekat ke pusat bola sedangkan titik T lebih jauh dari pusat bola, sehingga beda potensial antara titik R dengan pusat bola lebih besar, sedangkan beda potensial antara titik T dengan pusat bola lebih kecil. Dengan kata lain, potensial listrik di titik R lebih besar daripada potensial listrik di titik T.

Catatan : Bedakan antara potensial listrik dengan beda potensial listrik. Potensial listrik tidak bisa dihitung nilainya, sedangkan beda potensial listrik dapat dihitung nilanya menggunakan rumus Vab = k Q/r. Jika ada medan listrik dalam suatu ruang maka masing-masing titik dalam ruang mempunyai potensial listrik, sedangkan beda potensial listrik dihitung dengan membandingkan dua titik yang berbeda. Dengan kata lain, pada sebuah titik yang sama terdapat potensial listrik tetapi tidak ada beda potensial listrik pada titik tersebut.

Jawaban yang benar adalah B dan E.

2. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.28
Sebuah bola konduktor berongga bermuatan 4 µC dan jari-jarinya 10 cm seperti gambar. Manakah pernyataan tentang potensial listrik (V) pada bola tersebut yang benar….
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Potensial listrik bola konduktor berongga 2A. VA > VB
B. VB > VA
C. VA = VB
D. VA < VC
E. VB < VC
Pembahasan

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: