Electric Static Test

Posted: November 13, 2010 in MASHUDI
  1. Two charged particles away from each other R and the force of attraction occurs at F. If the distance between the two charges made 4 R, determine the comparative value of the force of attraction between two particles of the initial conditions!

Answer:
Interaksi antar muatan listrik akan menghasilkan gaya tarik atau gaya tolak sebesar :

Jika dua kondisi pada soal dibuat perbandingan maka perbandingannya adalah sebagai berikut :

  1. Three loads A, B and C arranged like the following picture!

If QA = + 1 μC, QB = − 2 μC ,QC = + 4 μC and k = 9 x 109 N m2 C− 2 determine the magnitude and direction of Coulomb force on charge B!
Answer:
Pada muatan B bekerja 2 buah gaya, yaitu hasil interaksi antara muatan A dan B sebut saja FBA yang berarah ke kiri dan hasil interaksi antara muatan B dan C sebut saja FBC yang berarah ke kanan. Ilustrasi seperti gambar berikut:



Karena kedua gaya segaris namun berlawanan arah maka untuk mencari resultan gaya cukup dengan mengurangkan kedua gaya, misalkan resultannya kasih nama  Ftotal :

F total = FBC – FBA

F total =  72 X 10 – 3 – 18 x 10 -3 = 54 x 10 -3 N

Arah sesuai dengan FBC yaitu ke kanan .

  1. Two cargo structured like the following picture!

If Q1 = + 1 μC, Q2 = − 2 μC  and k = 9 x 109 N m2 C− 2 determine the magnitude and direction of electric field strength at point P is located 4 cm in the right-Q1!

Answer:

Rumus dasar yang dipakai untuk soal ini adalah

dimana  E adalah kuat medan listrik yang dihasilkan suatu muatan, dan r adalah jarak titik dari muatan sumber. Harap diingat lagi untuk menentukan arah E : “keluar dari muatan positif” dan “masuk ke muatan negatif”

Perhatikan ilustrasi pada gambar!

Langkah berikutnya  adalah menghitung masing-masing besar kuat medan magnet E1 dan E2 kemudian mencari resultannya jangan lupa ubah satuan centimeter  menjadi meter. Supaya lebih mudah hitung secara terpisah satu persatu saja,..

Arah  ke arah kanan.

  1. The following image is a composition of three fruit load A, B and C that form a triangle with right angle at A.

If the force of attraction between the charges A and B is equal to the force of attraction between the charges A and C respectively at 5 F, determine the resultant force on charge A!

Answer:

Karena kedua gaya membentuk sudut 90°cari dengan rumus vektor biasa :

  1. Three charges form an equilateral triangle as shown below. The distance between each of the three charges is 10 cm.

If Q1 = + 1 C, Q2= Q3 = − 2 C  and k = 9 x 109 N m2 C− 2 determine the resultant large Coulomb forces on charge Q1!
Answer:

Tipe soal mirip soal nomor 4, dengan sudut 60° dan nilai masing-masing gaya harus dicari terlebih dahulu.

Angka 18 x 1011 N namakan saja  X  untuk mempermudah perhitungan selanjutnya.

  1. Two cargo Q1 = 1 μC dan Q2 = 4 μC as far apart as 10 cm.

Determine the location of point that has zero electric field strength!
Answer:

Letak titik belum diketahui sehingga ada tiga kemungkinan yaitu di seblah kiri Q1, di sebelah kanan Q2 atau diantara Q1 dan Q2. Untuk memilih posisinya secara benar perhatikan ilustrasi berikut ini dan ingat kembali bahwa kuat medan listrik  “keluar untuk  muatan positif” dan  “masuk untuk  muatan negatif”. Namakan saja titik yang akan dicari sebagai titik P.

Ada 2 tempat dimana E1 dan E2 saling berlawanan, ambil saja titik yang lebih dekat dengan muatan yang nilai mutlaknya lebih kecil yaitu disebelah kiri Q 1 dan namakan jaraknya sebagai  x.

Letak titik yang kuat medannya nol adalah 10 cm di kiri Q1 atau 20 cm di kiri Q2.

  1. A negative electric charge of Q which are at an electric field E is directed to the south. Determine the magnitude and direction of electric force on the charge!

Answer:

Hubungan antara kuat medan listrik E dan gaya listrik F yang terjadi pada suatu muatan q adalah

F = QE

dengan perjanjian tanda sebagai berikut:

  • Untuk muatan positif, F searah dengan arah E
  • Untuk muatan negatif, F berlawanan arah dengan arah E

Pada soal diatas E berarah ke selatan sehingga arah F adalah ke utara, karena muatannya adalah negatif.

  1. Consider drawing three charges in the vicinity of point P follows!

If k = 9 x 109 N m2 C− 2 , Q1 = + 10−12 C, Q2 = + 2 x 10−12 C  and Q3 = – 10−12 C, Determine specify a large electric potential at point P!

Answer:


  1. 8 pieces of electric charge 4 of which amounted to + 5 C and 4 others are – 5 C arranged to form a cube that has edges along r.

Determine large electric potential at point P which is the center of gravity cube!

Answer:

Kenapa nol?  Jarak masing-masing muatan ke titik P adalah sama dan besar muatan juga sama, separuh positif dan separuh lagi negatif sehingga jika dimasukkan angkanya hasilnya adalah nol.

10. Two large particles with the same charge was hanged with a rope so arranged like the following picture!

If tan θ = 0,75 and large voltage on each rope is 0.01 N, determine the large repulsive force – rejected between the two particles!

Answer:

Perhatikan uraian gaya pada Q2 berikut !

Karena nilai gaya tali sudah diketahui, maka dengan prinsip keseimbangan biasa didapat :

FC = T sin Θ

FC = 0,01 x 0,6 = 0,006 Newton

11. A negatively charged particle of 5 Coulomb placed between two pieces of fruit that has the opposite charge.

If the cargo is experiencing the force of 0.4 N toward puck B, determine the strength of electric field and type of cargo on-chip A!

Answer:

F = QE

E = F / Q = 0,4 / 5 = 0,08 N/C

Untuk muatan negatif arah E berlawanan dengan F sehingga E berarah ke kiri dan dengan demikian keping B positif, keping A negatif.

12. A hollow sphere has a charge of Q and the Coulomb radius of 10 cm.

If a large electric potential at point P is (kfl / x) volts, determine the value of x!

Answer:

Untuk mencari potensial suatu titik yang berada di luar bola, V = (kq)/r dimana r adalah jarak titik tersebut ke pusat bola atau x = (0,1 + 0,2) = 0,3 meter.

13. Determine the amount of effort to move the positive charge of 10 μC for a potential difference of 220 kilovolt to 330 kilovolt!
Answer:

W =  q ΔV

W =  10μC x 100 kvolt = 1 joule

14. Consider the following picture! E is the electric field strength at one point caused by electrically charged hollow spheres + q.

Determine the magnitude of the electric field strength at point P, Q and R if the radius of the ball is x and the point R located as far from the surface of the ball h!
Answer:

  • Titik P di dalam bola sehingga EP = 0
  • Titik Q di permukaan bola sehingga EQ = (kq)/x2
  • Titik R di luar bola sehingga ER = (kq)/(x + h)2

15. A particle of mass m and the negatively charged stationary hovering between the two pieces parallel to the opposite charge.

If g is the acceleration of gravity and Q is the charge of particles determine the value of electric field strength E between the two pieces and type of cargo on-chip Q!

Answer:

Jika ditinjau gaya-gaya yang bekerja pada partikel maka ada gaya gravitasi/ gaya berat yang arahnya ke bawah. Karena partikel melayang yang berarti terjadi keseimbangan gaya-gaya, maka pastilah arah gaya listriknya ke atas untuk mengimbangi gaya berat. Muatan negatif berarti arah medan listrik E berlawanan dengan arah gaya listrik F sehingga arah E adalah ke bawah dan keping P adalah positif (E “keluar dari positif, masuk ke negatif”), keping Q negatif.

Untuk mencari besar E :

F listrik = W

qE = mg

E = (mg)/q

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s