Materi Dan Pembahasan Soal Listrik Statis

Materi dan pembahasan soal listrik statis

MATERI LISTRIK STATIS GAYA GAYA LISTR LISTRIK  IK  Besarnya gaya tarik atau gaya tolak antara dua muatan sebanding dengan muatanmuatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan.

Keterangan: F = gaya listrik (N). k = tetapan Coulomb (9 . ! 9 Nm"#C"). $ = muatan listrik  (C). $" = muatan listrik " (C). r = jarak kedua muatan (m). %ra& dari gaya listrik adala& tolak menolak jika muatan sejenis dan tarik menarik  jika muatan berbeda jenis.

MEDAN LISTRIK

%ra& medan listrik adala& dari muatan positi' menuju muatan negati'.

POTENSIAL LISTRIK 

KAPASITOR  %dala& suatu piranti yang berguna untuk menyimpan muatan dan energi listrik.

Keterangan: C = kapasitansi kapasitor (Farad). $ = muatan listrik (C).  = beda potensial (olt).

KAPASITOR KEPING SEAAR 

Keterangan: ɛ = ɛr  . ɛ! = permitiitas ba&an. % = luas keping. d = jarak antar keping. ɛr  = permitiitas relati'. ɛ! = permitiitas akum#udara.

S!S!NAN SERI KAPASITOR 

S!S!NAN PARALEL KAPASITOR 

ENERGI POTENSIAL KAPASITOR 

"ontoh soal dan pembahasan soal listrik statis Pembahasan soal #a$a listrik  Nomor % *ua bua& muatan listrik diletakkan terpisa& seperti gambar.

+uatan di % adala& , C dan gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adala& / N. 0ika muatan % digeser ke kanan sejau&  1m dan k = 9 . ! 9  Nm"#C"2 maka gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan sekarang adala&... %./ N B.3! N C.,! N *.9! N 4."! Nomor & *ua bua& benda % dan B bermuatan2 mula-mula ditempatkan pada jarak !2/ m satu sama lain se&ingga timbul gaya , N. 0ika jarak % dan B diperbesar menjadi 2/ m2 gaya tarik menarik keduanya menjadi...(k = 9 . ! 9 Nm"#C")

%.5 N B.3 N C.9 N *." N 4./ N

Nomor ' +uatan listrik 67 = ! 8C  67 "= "! 8C dan 7 5 terpisa& seperti pada gambar di udara:

%gar gaya Coulomb yang bekerja di muatan 7 " = nol maka muatan 7 5 adala&.... %.6 "2/ 8C B. "2/ 8C C.6 "/ 8C *. "/ 8C 4.6  8C

Pembahasan soal k(at medan listrik  Nomor % ;er&atikan gambar berikut.

Kuat medan listrik dititik C sebesar ... (k = ! 9 Nm"#C") %./2! . ! 9 N#C B."25 . ! ! N#C C."2< . ! ! N#C *.52 . ! ! N#C 4.2! . ! ! N#C

Nomor &

Nomor ' *ua partikel ; dan $ terpisa& pada jarak 9 1m seperti gambar.

etak titik yang kuat medannya nol adala&..... %.5 1m di kanan ; B.3 1m di kanan ; C.5 1m di kiri ; *. 1m di kanan ; 4. 1m di kiri ;

Pembahasan soal kapasitor Nomor % >abel diba?a& ini menunjukkan besaran-besaran pada kapasitas kapasitor plat sejajar.

Kapasitor yang memiliki kapasitas terbesar adala&... %.C B.C" C.C5 *.C 4.C/

Nomor &

Nomor '

Nomor ) >iga bua& kapasitor C 2 C"2 dan C5 dengan kapasitas masing-masing " F2  F2 / F disusun seri. Kemudian di&ubungkan dengan sumber tegangan se&ingga kapasitor C" mempunyai beda potensial sebesar  olt. +uatan pada kapasitor C5 adala&... %.5 C B. C C., C *." C 4." C Pembahasan* *iketa&ui: C = " F C" =  F C5 = / F " =   *itanya: $5 = ... 0a?ab: $5 = $" = C" . " =  F .   =  C 0a?aban: B

Soal+soal latihan listrik statis Nomor % *ua bua& muatan listrik identik tetapi bermuatan tidak sama diletakkan terpisa& seperti gambar. F adala& gaya elektrostatis kedua muatan.

0ika jarak kedua muatan dijadikan @ r2 maka gaya elektrostatis yang bekerja pada tiap muatan adala&... %., F B. F C.5#" F *.@ F 4.A F Nomor & *ua muatan berjarak " meter berada diudara. %pabila jarak kedua muatan 3 kali semula2 maka besar gaya Coulomb menjadi... %.@ kali semula B.A kali semula C.#9 kali semula

*.#3 kali semula 4.#53 kali semula Nomor ' >itik % terletak di tenga&-tenga& dua bua& muatan yang sama besar tetapi  berlainan jenis yang terpisa& sejau& a. Besar kuat medan listrik di titik % saat itu 53 NC-. 0ika titik % tersebut digeser # a mendekati sala& satu muatan maka  besar kuat medan listrik di titik % setela& digeser menjadi.... %. N#C B.3 N#C C.5" N#C *.! N#C 4.,! N#C Nomor ) ;er&atikan gambar berikut ini.

Kuat medan listrik dititik % adala&...(k = 9 . !9 Nm"#C") %.92! . ! < N#C B.<2/ . ! < N#C C.<2" . ! < N#C *.32! . ! < N#C 4./2 . ! < N#C Nomor , ;er&atikan 'aktor-'aktor berikut ini () konstanta dielektrik  (") tebal pelat (5) luas pelat () jarak kedua pelat ang mempengaru&i besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika diberi muatan adala&D. %.() dan (") saja B.(5) dan () saja C.()2 (")2 dan (5) *.()2 (")2 dan () 4.()2 (5)2 dan ()