Soal listrik statis kelas 12 pdf

SOAL DAN PEMBAHASAN LISTRIK STATIS
Update 26 soal terbaru: agustus 2020

Soal no 1 listrik statis: hukum coulomb
Diketahui muatan listrik Q1 positif dan Q2 negatif……
(1) muatan Q1 menarik muatan Q2
(2) gaya coulomb sebanding dengan Q1 dan Q2
(3) gaya coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara Q1 dan Q2
(4) kuat medan listrik di tengahtengah antara Q1 dan Q2 nol
yang benar adalah ….
a. 1, 2, 3 dan 4    d. 2 dan 4
b. 1, 2 dan 3        e. 4
c. 1 dan 3
jawab: b
Pembahasan:
Sesuai hukum coulomb bahwa F berbanding lurus dengan q dan terbalik dengan r²

Soal no 2 listrik statis: hukum coulomb

Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA = qB =10 –2 C pada jarak10 cm satu dari yang lain. Gaya tolak yang dialami kedua muatan itu (dalam Newton) adalah ....

a. 9.10–14                d. 9.103

b. 9.10–9                e. 9.107

jawab: e
Pembahasan 

Soal No.3 tentang gaya coulomb

Dua buah muatan P dan Q masing – masing bermuatan +3µC dan -4µC terpisah sejauh 2 cm. gaya tarik menarik kedua muatan listrik tersebut adalah.... a. 27 N b. 90 N c. 180 N d. 270 N e. 900 N

Kunci Jawaban: D

Penyelesaian / pembahasan:

 F = 270 N

Soal No. 4 : listrik statis - perbandingan gaya dan jarak

dua buah muatan sejenis saat terpisah sejauh R bekerja gaya Coulomb sebesar 80 N, jika muatan yang sama tersebut jaraknya dijauhkan menjadi 2R, berapakah besar gaya tolak menolak kedua muatan tersebut sekarang....
a. 10 N
b. 20 N
c. 30 N
d. 40 N
e. 50 N

kunci jawaban: B
pembahasan:

berdasarkan rumus gaya coulomb yaitu gaya (F) berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (r²)

F2 = 80/4 = 20 N

5. dua buah muatan sejenis saat berada di udara terpisah sejauh R bekerja gaya Coulomb sebesar 80 N, jika muatan yang sama tersebut jaraknya dijauhkan menjadi 2R dan diletakkan di dalam zat dengan permitivitas listrik relatif sebesar 2, berapakah besar gaya tolak menolak kedua muatan tersebut sekarang....

      F2 = 80 / 8 = 10 N

soal No. 6 tentang gaya dan medan listrik yang bernilai nol

6. muatan listrik A dan B terpisah sejauh r seperti pada gambar berikut

Dimakah letak medan listrik dan gaya coulomb yang bernilai nol, jika QA = 4 µC dan QB = 9 µC dan besar jarak r adalah 10 cm.

a. 6 cm dikanan A
b. 6 cm dikiri A
c. 4 cm di kanan A
d. 4 cm di kiri A
e. 4 cm dikiri B
kunci jawaban: C

Penyelesaian dan pembahasan:
untuk dua muatan yang sejenis letak medan listrik yang bernilai nol adalah di antara dua muatan tersebut.
RA = x
RB = 10 - x

3x = 20 – 2x

5x = 20

x = 4 cm

jadi, gaya dan medan listrik bernilai nol pada jarak 4 cm dari A (rA = 4 cm)

atau dari B sejauh 6 cm (rB = 10 – 4 = 6 cm)

7. muatan listrik A dan B terpisah sejauh r seperti pada gambar berikut

jika QA = -18 µC dan QB = +8 µC dan besar jarak r adalah 10 cm. Dimakah sebuah muatan uji yang bermuatan harus diletakkan pada daerah yang memiliki medan listrik dan gaya coulomb bernilai nol. ....
a. 20 cm dikanan A
b. 20 cm dikiri A
c. 20 cm dikanan B
d. 20 cm dikiri B
e. 10 cm di kanan B
kunci jawaban:C
penyelesaian / pembahasan: pada muatan yang berbeda jenis (+) dan (-) letak medan listrik dan gaya coulomb yang bernilai nol terletak pada sebelah luar dikanan atau dikiri dari muatan yang kecil, pada soal ini berarti berada pada titik di sebelah kanan B karena QB < QB RB = x

RA = 10 + x

3x = 20 + 2x

X = 20 cm

jadi, gaya dan medan listrik bernilai nol pada jarak 20 cm dari B (rB = 20 cm)

atau dari A sejauh 30 cm (rA = 10 + 20 = 30 cm)

8. tiga buah muatan sejenis yang nilainya sama sebesar 2 µC terletak pada sudut – sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 10 cm, besar medan listrik pada muatan yang terletak di salah satu sudut segitiga tersebut adalah...

a. 3,6 √3 N
b. 36 √3 N
c. 72 √3 N
d. 72 √3 N

Penyelesaian / pembahasan:

karena gaya coulumb termasuk vektor maka besar gaya total dapat kita selesaikan dengan rumus cosinus resultan vektor

ΣF = √3F2

ΣF = F √3

====0===0====0=======0

F = 3,6 N

Sehingga besar resultannya adalah

ΣF = 3,6 √3 N

soal No.9 tentang Energi potensial Listrik statis

9. tiga buah muatan sejenis yang nilainya sama sebesar 2 µC terletak pada sudut – sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 10 cm, besar gaya listrik dan potensial pada pusat segitiga tersebut sebesar...

a. F = 0 ; Ep = 0,36 J b. F = 3,6 N ; Ep = 0 c. F = 0 ; Ep = 0 d. F = 3,6 N ; Ep = 3,6 J

kunci jawaban: A

Penyelesaian / pembahasan:

Ep = 0,36 Joule

10. perhatikan gambar muatan listrik berikut

QA = 2µC , QB = -1µC dan Qc = - 3µC. Jarak a = 2 cm dan jarak b =3 cm. Besar gaya Coulomb pada muatan C sebesar.....

Penyelesaian / pembahasan:

Ditanya gaya coulomb pada muatan C

- FCA : muatan C tarik menarik dengan muatan A ke kiri karena berbeda jenis yaitu (+) dan (-)

FCA = 28,8 N ke kiri

- FCB : muatan C tolak menolak dengan muatan B ke kanan karena sejenis yaitu (-) dan (-)

Sehingga, besar resultan gaya coulombnya adalah

ΣF = 40 – 28,8 = 11,2 N ke kanan

11. Perhatikan gambar berikut

QA = 2µC , QB = -1µC dan Qc = - 3µC. Jarak a = 2 cm dan jarak b =3 cm. Besar Energi potensial pada muatan C sebesar.....

Penyelesaian / pembahasan:

EPCA = 1,44 Joule

oo======0=====0====oo

EPCB = 1,2 Joule

Karena Ep adalah besaran skalar maka Ep tidak punya arah, maka besar Ep hanya cukup dijumlahkan

ΣEp = 1,44 + 1,2 = 2,64 Joule

Soal no 12 listrik statis: sbmptn

pada gambar dibawah memperlihatkan suatu benda bermuatan positif dengan muatan q = + 0,5 μC, bermassa 20 gram digantung pada tali ringan (massanya diabaikan). pada jarak 15 cm disebelah kanan diletakkan muatan negatif q’ = -1 μC yang menyebabkan muatan positif tertarik ke kiri dengan posisi benda seimbang menjadi seperti gambar di bawah. , tegangan pada tali kira kira sebesar..... (dalam newton )

Kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan listrik pada sebuah titik bergantung pada….

(4) jenis medium antara muatan dan titik

a. 1, 2, 3 dan 4    d. 2 dan 4

b. 1, 2 dan 3        e. 4

jawab: A
Pembahasan : sesuai dengan hukum coulomb 

Soal no 15 listrik statis: resultan gaya coulomb 

Besar medan listrik di titik P adalah....

a. 27 N/C              d. 360 N/C

b. 72 N/C              e. 720 N/C

Soal no 16 mencari letak gaya atau medan nol

Dua buah partikel A dan B bermuatan +20 μC dan +45 μC terpisah sejauh 15 cm. Jika suatu muatan positif yang diletakkan di antara A dan B sedemikian rupa sehingga kuat medan listrik di titik tersebut sama dengan nol. letak C dari A (dalam cm) adalah….

a. 2         b. 3        c. 4        d. 6     e. 9