Skip to main content

Contoh dan pembahasan soal potensial dan energi potensial listrik

Contoh dan pembahasan soal potensial dan energi potensial listrik. Sebuah tempat kedudukan yang mengandung kuat medan listrik dipastikan bahwa lokasi tersebut terdapat potensial listrik yang ditimbulkannya. Benda pun bisa memiliki medan listrik apabila terdapat perbedaan elektron pada atom. Misalnya suatu benda memiliki muatan uji  sebesar q yang akan dipindahkan dari titik 1 ke titik 2 dalam medan listrik, maka usaha yang diberikan dapat dihitung.

Berikut ini kami akan bagikan beberapa contoh soal dan pembahasan materi fisika tentang Potensial dan energi potensial listrik.
Nomor 1
Empat buah muatan masing-masing 10 µC, 20 µC, – 30 µC dan 40 µC, ditempatkan pada titik sudut sebuah empat persegi dengan panjang sisi 60 cm x 80 cm. Potensial listrik pada titik tengah empat persegi panjang tersebut adalah…
A. 150 kV
B. 360 kV
C. 720 kV
D. 1440 kV
E. 2880 kV

Pembahasan


Vp = k/r (q1 + q2 + q3 + q4) = 9 . 109 / (1/2) (10 + 20 – 30 + 40) 10-6

Vp = 720 kV


Nomor 2


Pada setiap titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan sisi 2√3 terdapat muatan positif q. Kuat medan dan potensial dipusat segitiga ini, dengan k sebagai tetapan berturut-turut adalah…

A. 1/2 kq dan 0

B. 1/2 kq dan 3/2 kq

C. 2/3 kq dan 3/2 kq

D. 0 dan 3/2 kq

E. 0 dan 2/3 kq




Pembahasan


Berdasarkan gambar cos 30o = (1/2 a) / r = (1/2) (2√3) / 1/2√3 = 2

Pada pusat segitiga medan listrik E adalah sama besar dengan sudut apit 120. Maka medan listrik dipusat seimbang atau Epusat = 0

Potensial dipusat:

Vpusat = (3kq) / r = 3/2 kq

Jawaban: D


Nomor 3

Dua buah muatan A dan B masing-masing q1 = 4 µC dan q2 = – 6 µC, berjarak 4 cm. Jika jaraknya dibuat menjadi 8 cm, maka perubahan energi potensialnya terhadap kedudukan awal adalah…

A. 1,3 J

B. 2,7 J

C. 5,4 J

D. 8,1 J

E. 10,5 J


Pembahasan


Ep = 2,7 J

Jawaban: B

Baca Juga :

Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC)

Contoh Soal dan jawaban Gerak Parabola

Soal nomor 4

Dua partikel A dan B yang terpisah pada jarak 20 cm secara berurutan memiliki muatan 5 µC dan – 8 µC. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan partikel B agar menjadi berjarak 80 cm terhadap partikel A adalah…

A. 6,75 J

B. 4,5 J

C. 2,25 J

D. 1,35 J

E. 0,65 J





Pembahasan


Ep = 1,35 J

Jawaban: D


Soal nomor 5

Usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam suatu medan listrik bergantung pada:
besar muatan yang dipindahkan
lintasan yang dilalui
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut
massa muatan


Pembahasan

Usaha untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam medan listrik dirumuska W = q ΔV, sehingga W bergantung pada:
Besar muatan yang dipindahkan (benar)
lintasan yang dilalui (salah)
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut (benar)
massa muatan (salah)


Jawaban: 1 dan 3


Soal nomor 6

Jarak terdekat partikel alpha berenergi 10 MeV dari inti emas (nomor atom 78) jika partikel lain menumbuk inti tersebut secara berhadapan adalah…

A. 0,2 x 10-14 m

B. 2,2 x 10-14 m

C. 0,2 x 10-12 m

D. 2,2 x 10-12 m

E. 0,2 x 10-10 m


Pembahasan

Gunakan hukum kekekalan energi mekanik

EM1 = EM2

EK = EP

10 MeV =


r2 = 2,2 x 10-14 m


Soal nomor 7

Elektron pada tabung televisi ditembakkan ke layar dengan beda potensial 12.000 volt. Jika 0,5% energi yang diterima layar diubah menjadi panas maka kalor yang diterima layar dari setiap elektron adalah…

A. 60 eV

B. 120 eV

C. 240 eV

D. 320 eV

E. 480 eV




Pembahasan

Pada peristiwa ini terjadi pengubahan sebagian EP listrik mejadi kalor

0,5% EP = Q

0,5 % qΔV = Q

Q = 5 . 10-3 (1e) 12.000 V = 60 V


Catatan

Bila satuan energi dalam eV, maka muatan elektron harus ditulis e.

Jawaban: A

Sekian Pembahasan Soal potensial dan energi potensial listrik semoga menjadi bermanfaat.

Comments

Popular posts from this blog

Contoh dan Pembahasan Soal Materi Gaya Lorentz

Contoh Soal pembahasan Gaya Lorentz. Gaya Lorentz dalam Fisika merupakan Gaya yang ditimbulkan dari beberapa muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada pada suatu medan magnet B. Soal No. 1 Sebuah kawat tembaga sepanjang 10 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 8 Tesla, berapakah Gaya Lorentz yang timbul? Pembahasan: Diketahui: L = 10 m I = 5 mA = 5 x 10 -3 A B = 8 T Ditanyakan: F = …? Jawaban: F = B . I . L F = 8 . 5 x 10 -3 . 10 = 0,4 N Jadi, Gaya Lorentz yang timbul sebesar 0,4 N Soal No. 2 Sebuah kawat penghantar memiliki panjang 12 m tegak lurus berada dalam sebuah medan magnet sebesar 90 Tesla. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada kawat sebesar 0,02 mA. Berapakah besar Gaya Lorentz-nya? Pembahasan: Diketahui: L = 12 m B = 90 T I = 0,02 mA = 2 x 10 -5  A Ditanyakan: F = …? Jawaban: F = B . I . L F = 90 . 2 x 10 -5  . 1

Contoh dan Pembahasan soal Rangkaian Seri RLC

Masih ingat rangkaian seri di kelas X? Pada saat ini kalian dikenalkan kembali pada rangkaian seri yaitu rangkaian RLC seri yang dialiri arus bolak-balik. Sifat rangkaian RLC seri adalah arus yang melintasi R, L dan C akan sama. Sama disini berarti nilainya sama dan fasenya juga sama. Sedangkan untuk tegangannya berbeda yang berarti berbeda fase dan nilainya. Jika pada rangkaian di aliri arus bolak-balik maka arus dan tegangan tiap-tiap komponennya dapat dituliskan sebagai berikut. Ingat sifat tiap komponennya. i = Im sin ωt VR = VRm sin ωt Vm = VLm sin(ωt + 90o) VC = VCm sin(ωt - 90o) Untuk menentukan hubungan tiap-tiap besaran ini dapat digunakan analisa vektor dengan fase sebagai arahnya. Baca juga : Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC) Berikut ini kami sajikan beberapa contoh soal mengenai rangkain RLC Sebuah resistor memiliki hambatan 10 Ω, induktor dengan reaktansi induktif 20 Ω, dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 16 Ω dirang

Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC)

Contoh dan pembahasan Soal mengenai Listrik bolak-balik (AC). Agar anda lebih memahami mengenai materi listrik bolak-balik berikut ini kami akan bagikan beberapa contoh serta jawaban soal materi fisika tentang Listrik Bolak-balik (AC). SOAL PILIHAN GANDA  Perhatikan rangkaian R-L-C seri berikut ini! Tegangan yang muncul pada ujung-ujung dari induktor adalah .... A.   400 V B.   350 V C.   300 V D.   200 V E.   100 V Pembahasan Kita tentukan terlebih dahulu nilai impedansi rangkaian (Z). Sebenarnya untuk nilai Z sudah bisa ditebak tanpa menghitung. Coba perhatikan! Nilai R = 40 Ω dan XL − XC = 30 Ω. Dapat dipastikan nilai Z = 50 Ω. Ingat triple Pythagoras 3, 4, 5! Ok, kita anggap anda tidak tahu. Kita kerjakan menurut rumus yang berlaku. Anda harus meninjau kembali rumus Impedansi Rangkaian R-L-C seri Karena rangkaian R-L-C tersebut adalah rangkaian seri, arus yang melalui R, L, atau C adalah sama, yaitu arus yang berasal dari sumber. Arus yang berasal