Rumus medan listrik

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

r_A = 12 cm = 0,12 m

r_B = 10 cm = 0,1 m

r_C = 8 cm = 0,08 m

Konstanta Coulomb (k) = 9 x 10⁹

Ditanya: Kuat medan listrik di titik A (E_A), di titik B (E_B) dan di titik C (E_C)

Jawab:

a) Kuat medan listrik di titik A

E_A = k q / r_A² = (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

E_B = k q / r_B² = (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

E_C = 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 q_B = 12 μC dan q_C = 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 (q_B) = 12 μC = 12 x 10^-6 C

Muatan di titik C (q_C) = 9 μC = 9 x 10^-6 C

konstanta Coulomb (k) = 9 x 10⁹

r_AC = 4 cm = 0,04 m

r_AB = 3 cm = 0,03 m

Ditanya: kuat medan listrik di titik A

Jawab:

E_AC = k q / r² = (9 x 10⁹)(9 x 10^-6) / (0,04)² = 81 x 10³ / 0,0016 = 5,0 x 10⁷ N/C

E_AB = k q / r² = (9 x 10⁹)(9 x 10^-6) / (0,03)² = 81 x 10³ / 0,0009 = 9,0 x 10⁷ N/C

Referensi