Listrik statis, sesuai namanya adalah listrik yang tidak bergerak. Maksudnya, partikel yang bermuatan listrik adalah "tidak bergerak", baik itu muatan negatif (elektron) maupaun muatan positif (proton). Secara mikroskopis tentunya hal ini tidak mungkin, karena elektron selalu berputar megitari inti atom, atau elektron selalu bergerak secara acak di dalam awan elektron pada atom logam. Lalu, apa yang dimaksud dengan tidak bergerak ini?
Anggap saja sebuah bola konduktor tidak memiliki muatan listrik, dalam pengertian jumlah muatan positif dan muatan negatif di dalam konduktor adalah sama. Jika bola konduktor diberi tambahan elektron, maka muatan bola konduktor sekarang menjadi negatif. Pada kasus ini, elektron tetap berada di dalam bola konduktor, tidak berpindah ke objek lain. Inilah yang dimaksud "tidak bergerak". Meskipun di dalam konduktor tersebut, elektron selalu bergerak di dalam awan elektron. Dengan demikian, bola konduktor bermuatan negatif dapat diangap sebagai satu-kesatuan objek.
Di sekitar objek bermuatan listrik terdapat medan listrik. Medan ini dapat digambarkan sebagai garis yang tidak saling berpotongan, baik itu lurus maupun berkelok-kelok. Pada muatan positif, arah medan listrik adalah menjauhi objek. Sedangkan pada muatan negatif, arah medan listrik adalah menuju objek. Semakin banyak atau rapat garis medan listrik, maka medan listrik akan semakin kuat. Besaran fisika yang menyatakan hal ini adalah kuat medan listrik. Sering disimbolkan sebagai E.
Jika suatu objek tidak bermuatan listrik berada di area bermedan listrik, objek ini tidak akan mendapatkan pengaruh sama sekali. Hal ini berbeda jika di sana terdapat partikel bermuatan listrik. Ketika 2 objek bermuatan listrik sama berdekatan, maka akan timbul gaya tolak-menolak. Sebaliknya, ketika 2 objek bermuatan listrik berbeda berdekatan, maka akan timbul gaya tarik-menarik. Nah, besaran fisika ini dikenal sebagai gaya listrik, atau gaya Coulomb.
Ketika suatu objek mendapatkan gaya, maka objek tersaebut akan bergerak dengan percepatan tertentu. Untuk mencegah hal ini, atau untuk menjaga agar suatu objek tetap tidak bergerak diperlukan energi. Nah, energi ini dikenal sebagai energi potensial listrik pada objek tersebut. Muatan yang berbeda di titik yang sama akan memiliki energi potensial listrik yang berbeda. Namun demikian, di titik yang sama semua muatan itu akan memiliki potensial listrik yang sama. Karena potensial listrik merupakan fungsi dari garis medan listrik yang berasal dari sumber garis medan listrik, bukan dari muatan listrik yang berada di titik tersebut. Inilah yang membedakan antara energi potensial listrik, dan potensial listrik.
Diantara besaran fisika tersebut, kuat medan listrik dan gaya Coulomb merupakan besaran vektor. Selain memiliki besar, besaran tersebut juga memiliki arah. Dengan demikian, jika pada suatu area terdapat beberepa muatan listrik diskrit yang terpisah satu sama lain dengan jarak tertentu. Kita bisa menggunakan konsep vektor untuk menghitung nilai resultan di suatu titik.
Sedangkan, energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar. Besaran ini hanya memiliki nilai, tidak memilki arah. Dengan demikian, jika di suatu area terdapat beberapa muatan listrik yang saling terpisah satu sama lain. Kita hanya perlu menjumlahkannya saja secara manual, seperti proses penjumlahan dan pengurangan biasa.
Nah, pada seri ini, Kita akan belajar untuk menjawab beberapa soal terkait dengan listrik statis, meliputi: muatan listrik, kuat medan listrik, gaya Coulomb, energi potensial listrik, dan potensial listrik. Soal dalam bentuk pilihan ganda. Setiap soal memiliki jawaban dalam betuk video yang tersedia pada kanal "Catatan Si Rebiaz". Untuk mendapatkan update terbaru, kamu bisa melihat playlist tentang listrik statis, selain pembahasan soal juga terdapat animasi konsep fisika yang keren.
Anggap saja sebuah bola konduktor tidak memiliki muatan listrik, dalam pengertian jumlah muatan positif dan muatan negatif di dalam konduktor adalah sama. Jika bola konduktor diberi tambahan elektron, maka muatan bola konduktor sekarang menjadi negatif. Pada kasus ini, elektron tetap berada di dalam bola konduktor, tidak berpindah ke objek lain. Inilah yang dimaksud "tidak bergerak". Meskipun di dalam konduktor tersebut, elektron selalu bergerak di dalam awan elektron. Dengan demikian, bola konduktor bermuatan negatif dapat diangap sebagai satu-kesatuan objek.
Di sekitar objek bermuatan listrik terdapat medan listrik. Medan ini dapat digambarkan sebagai garis yang tidak saling berpotongan, baik itu lurus maupun berkelok-kelok. Pada muatan positif, arah medan listrik adalah menjauhi objek. Sedangkan pada muatan negatif, arah medan listrik adalah menuju objek. Semakin banyak atau rapat garis medan listrik, maka medan listrik akan semakin kuat. Besaran fisika yang menyatakan hal ini adalah kuat medan listrik. Sering disimbolkan sebagai E.
Jika suatu objek tidak bermuatan listrik berada di area bermedan listrik, objek ini tidak akan mendapatkan pengaruh sama sekali. Hal ini berbeda jika di sana terdapat partikel bermuatan listrik. Ketika 2 objek bermuatan listrik sama berdekatan, maka akan timbul gaya tolak-menolak. Sebaliknya, ketika 2 objek bermuatan listrik berbeda berdekatan, maka akan timbul gaya tarik-menarik. Nah, besaran fisika ini dikenal sebagai gaya listrik, atau gaya Coulomb.
Ketika suatu objek mendapatkan gaya, maka objek tersaebut akan bergerak dengan percepatan tertentu. Untuk mencegah hal ini, atau untuk menjaga agar suatu objek tetap tidak bergerak diperlukan energi. Nah, energi ini dikenal sebagai energi potensial listrik pada objek tersebut. Muatan yang berbeda di titik yang sama akan memiliki energi potensial listrik yang berbeda. Namun demikian, di titik yang sama semua muatan itu akan memiliki potensial listrik yang sama. Karena potensial listrik merupakan fungsi dari garis medan listrik yang berasal dari sumber garis medan listrik, bukan dari muatan listrik yang berada di titik tersebut. Inilah yang membedakan antara energi potensial listrik, dan potensial listrik.
Diantara besaran fisika tersebut, kuat medan listrik dan gaya Coulomb merupakan besaran vektor. Selain memiliki besar, besaran tersebut juga memiliki arah. Dengan demikian, jika pada suatu area terdapat beberepa muatan listrik diskrit yang terpisah satu sama lain dengan jarak tertentu. Kita bisa menggunakan konsep vektor untuk menghitung nilai resultan di suatu titik.
Sedangkan, energi potensial listrik dan potensial listrik merupakan besaran skalar. Besaran ini hanya memiliki nilai, tidak memilki arah. Dengan demikian, jika di suatu area terdapat beberapa muatan listrik yang saling terpisah satu sama lain. Kita hanya perlu menjumlahkannya saja secara manual, seperti proses penjumlahan dan pengurangan biasa.
Nah, pada seri ini, Kita akan belajar untuk menjawab beberapa soal terkait dengan listrik statis, meliputi: muatan listrik, kuat medan listrik, gaya Coulomb, energi potensial listrik, dan potensial listrik. Soal dalam bentuk pilihan ganda. Setiap soal memiliki jawaban dalam betuk video yang tersedia pada kanal "Catatan Si Rebiaz". Untuk mendapatkan update terbaru, kamu bisa melihat playlist tentang listrik statis, selain pembahasan soal juga terdapat animasi konsep fisika yang keren.
SOAL JAWAB LISTRIK STATIS
- Duah buah muatan listrik masing-masing 4 μC dan 12 μC terpisah pada jarak 2 cm. Tentukan besarnya gaya listrik yang bekerja pada muatan tersebut?
- A. 480 Newton
- B. 560 Newton
- C. 720 Newton
- D. 1080 Newton
- E. 1200 Newton
- Benda bermuatan -12 μC dan -3 μC terpisah sejauh 9 cm. Benda lain bermuatan -4 μC diletakkan diantara 2 benda tersebut. Dimana lokasi dari benda bermuatan -4 μC agar berada dalam kesetimbangan?
- A. 4 cm dari partikel -12 μC
- B. 5 cm dari partikel -12 μC
- C. 6 cm dari partikel -12 μC
- D. 7 cm dari partikel -12 μC
- E. 8 cm dari partikel -12 μC
- Partikel bermuatan -8 μC, 4 μC, dan 2 μC terletak seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah besar gaya Coulomb pada partikel bermuatan 2μC?
- A. 34.58 N
- B. 42.25 N
- C. 56.12 N
- D. 72.00 N
- E. 86.56 N
- Hitunglah kuat medan listrik di titik yang berjarak 2.5 cm dari muatan 0.12 μC?
- A. 4.25x10⁵ N/C
- B. 5.55x10⁵ N/C
- C. 8.72x10⁵ N/C
- D. 1.73x10⁶ N/C
- E. 3.82x10⁶ N/C
- Partikel bermuatan -4 μC dan -3 μC terpisah sejauh 5 cm. Berapakah kuat medan listrik disuatu titik yang berada 4 cm dari partikel bermuatan -4 μC dan 3 cm dari partikel bermuatan -3 μC?
- A. -3.75x10⁷ N/C
- B. -3.75x10⁶ N/C
- C. 0 N/C
- D. -3.75x10⁶ N/C
- E. 3.75x10⁷ N/C
- Suatu partikel bermuatan -4 μC berada 2.5 cm dari partikel bermuatan +8 μC. Berapakah enegi potensial listrik dari partikel bermuatan -4 μC?
- A. -11.52 Joule
- B. -9.75 Joule
- C. 0 Joule
- D. 9.75 Joule
- E. 11.52 Joule
- Berapakah potensial listrik pada suatu titik yang berjarak 1 m dari partikel bermuatan -4 μC?
- A. -72 kV
- B. -54 kV
- C. -36 kV
- D. 36 kV
- E. 54 kV
- 4 muatan listrik sebesar -4 μC 8 μC, -8 μC, dan 6 μC terletak di titik sudut dari persegi panjang seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah potensial listrik titik di per-tengahan persegi panjang?
.
- A. 0.24 MV
- B. 0.36 MV
- C. 0.48 MV
- D. 0.56 MV
- E. 0.72 MV
Komentar
Posting Komentar