Contoh Soal Gaya Coulomb dan Kuat Medan Listrik

KOMPAS.com - Dalam mempelajari bab tentang elektrostatika, seringkali kita dihadapkan pada penyelesaian gaya coulomb dan medan listrik.

Dua hal tersebut sering kali tertukar dan mengalami berbagai miskonsepsi sehingga diperlukan beberapa contoh kasus penyelesaian sebagai berikut:

Gaya Coulomb

Misalkan terdapat tiga muatan listrik yang disusun seperti gambar di bawah.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Ilustrasi tiga muatan listrik A, B, dan C

Tentukan besar dan arah gaya coulomb pada muatan B.

Baca juga: Listrik Statis, Teori Atom, dan Hukum Coulomb

Langkah pertama yaitu mencari gaya yang bekerja pada muatan B ke masing-masing muatan A dan muatan C.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Perhitungan gaya yang bekerja pada muatan B ke masing-masing muatan A dan muatan C

Kemudian kita amati masing-masing hubungan muatan B ke A dan muatan B ke C.

Antara muatan A positif dan muatan B negatif terjadi tarik menarik. Sehingga arah gaya B adalah ke kiri.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Muatan A positif dan muatan B negatif terjadi tarik menarik, sehingga arah gaya B adalah ke kiri

Melansir Encyclopaedia Britannica, di antara muatan C negatif dan muatan B negatif terjadi tolak-menolak. Sehingga arah gaya B adalah ke kiri.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Muatan C negatif dan muatan B negatif terjadi tolak-menolak, sehingga arah gaya B adalah ke kiri

Baca juga: Muatan dan Medan Listrik

rawpixel.com Nampak suatu bola plasma dalam kegelapan.

Sehingga ilustrasi arah resultannya adalah:

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Arah resultan muatan B

Karena F(BA) dan F(BC) sama-sama memiliki arah ke kiri, maka resultan gaya pada muatan B adalah penjumlahan dari kedua gaya tersebut dengan arah ke kiri.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Resultan gaya pada muatan B adalah penjumlahan dari kedua gaya tersebut

Kuat Medan Listrik

Diketahui bahwa QA = -200 μC, QC = 800, Muatan B sebagai titik uji dan k sesuai dengan nilai konstanta.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Ilustrasi muatan pada soal medan listrik

Tentukan kuat medan listrik di titik B yang dipengaruhi oleh muatan A dan B.

Baca juga: Listrik Statis, Jawaban Soal TVRI 1 Oktober SMP

Langkah pertama yaitu menghitung kuat medan listrik di titik B yang di pengaruhi oleh muatan A dan B.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Perhitungan medan listrik yang bekerja pada titik B ke masing-masing muatan A dan muatan C

Kemudian kita amati masing-masing hubungan titik B ke A dan muatan B ke C.

Dikutip dari Introduction to Electrodynamics (1999), di antara muatan negatif A dan titik B, arah medan listrik adalah menuju muatan negatif sehingga arah medan listrik di titik B adalah ke kiri.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Muatan A negatif dan titik B positif terjadi tarik menarik, sehingga arah medan listrik B adalah ke kiri

Antara muatan positif C dan titik B adalah pada titik tersebut medan listrik bergerak menjauhi muatan positif C sehingga arah medan listrik di titik B adalah ke kiri.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Muatan C positif dan titik B positif terjadi tolak menolak, sehingga arah medan listrik B adalah ke kiri

Baca juga: Potensial Listrik, Jawaban Soal TVRI 1 Oktober SMP

Sehingga ilustrasi arah resultannya adalah:

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Arah resultan muatan B

Karena E(BA) dan E(BC) sama-sama memiliki arah ke kiri, maka resultan kuat medan listrik pada muatan B adalah penjumlahan dari kedua medan listrik tersebut.

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Resultan medan listrik pada titik B adalah penjumlahan dari kedua gaya tersebut