1. Bola konduktor dengan jari-jari 10 cm bermuatan listrik 500 μC . Titik A, B, dan C terletak segaris terhadap pusat bola dengan jarak masing-masing 12 cm, 10 cm, dan 8 cm terhadap pusat bola. Hitunglah kuat medan listrik di titik A, B, dan C!
Pembahasan
Diketahui:
Jari-jari bola konduktor (R) = 10 cm = 0,1 m
Muatan listrik (q) = 500 μC = 500 x 10-6 C
rA = 12 cm = 0,12 m
rB = 10 cm = 0,1 m
rC = 8 cm = 0,08 m
Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109
Ditanya: Kuat medan listrik di titik A (EA), di titik B (EB) dan di titik C (EC)
Jawab:
a) Kuat medan listrik di titik A
EA = k q / rA2 = (9 x 109)(500 x 10-6) / (0,12)2 = (4500 x 103) / 0,0144 = 312500 x 103 = 3,125 x 108 N/C
b) Kuat medan listrik di titik B
EB = k q / rB2 = (9 x 109)(500 x 10-6) / (0,1)2 = (4500 x 103) / 0,01 = 450.000 x 103 = 4,5 x 108 N/C
c) Kuat medan listrik di titik C
EC = 0 karena berada di dalam bola.
2. Jika suatu muatan uji dari 4 nC diletakkan pada suatu titik, muatan tersebut mengalami gaya sebesar 5 × 10-4 N. Berapakah besar medan listrik E pada titik tersebut?
Pembahasan
Diketahui:
Muatan uji (q) = 4 nC = 4 x 10-9 Coulomb
Gaya listrik (F) = 5 × 10-4 N
Ditanya: Besar medan listrik (E)
Jawab:
E = F / q = (5 × 10-4) / (4 x 10-9) = 1,25 x 105 N/C
3. Dua muatan qB = 12 μC dan qC = 9 μC ditempatkan di titik-titik sudut segitiga siku-siku seperti pada Gambar. Tentukan kuat medan listrik yang dirasakan di titik A!
Pembahasan
Diketahui:
Muatan di titik B (qB) = 12 μC = 12 x 10-6 C
Muatan di titik C (qC) = 9 μC = 9 x 10-6 C
konstanta Coulomb (k) = 9 x 109
rAC = 4 cm = 0,04 m
rAB = 3 cm = 0,03 m
Ditanya: kuat medan listrik di titik A
Jawab:
EAC = k q / r2 = (9 x 109)(9 x 10-6) / (0,04)2 = 81 x 103 / 0,0016 = 5,0 x 107 N/C
EAB = k q / r2 = (9 x 109)(9 x 10-6) / (0,03)2 = 81 x 103 / 0,0009 = 9,0 x 107 N/C
