22. (a) Hitung potensial listrik di titik tengah garis hubung antara

• Potensial listrik di titik tengah garis hubung antara dua muatan adalah 7,2 × 10⁶ Volt.

• Usaha yang diperlukan untuk membawa muatan q = +25 μC dari titik tak berhingga ke titik tengah tersebut adalah 180 J

Pembahasan

Diketahui :

Besar muatan 1, q1 = + 200 μC = + 2 × 10⁻⁴ C

Besar muatan 2, q2 = – 100 μC = – 1 × 10⁻⁴ C

Jarak antara muatan 1 dan muatan 2, r = 50 cm = 5 × 10⁻¹ m

Ditanya :

(a) Potensial listrik di titik tengah garis hubung antara dua muatan (titik O)

(b) Usaha yang diperlukan untuk membawa muatan q = +25 μC dari titik tak berhingga ke titik o

Jawab :

Soal (a)

Jarak titik O ke muatan 1 dan muatan 2

r1 = r2 = 2,5 × 10⁻¹ m

Potensial di titik O terhadap muatan 1

V1 = k × q1 /r1

Potensial di titik O terhadap muatan 2

V2 = k × q2 /r2

Potensial total di titik O

V = V1 + V2

V = k × q1 / r1 + k × q2 / r2

V = k × (q1 / r1 + q2 / r2)

V = 9 × 10⁹ × (2 × 10⁻⁴ / 2,5 × 10⁻¹ – 1 × 10⁻⁴ / 2,5 × 10⁻¹)

V = 9 × 10⁹ × (2 × 10⁻⁴ / 2,5 × 10⁻¹)

V = 7,2 × 10⁶ Volt

Soal (b)

Energi potensial muatan q di titik O

Ep = V × q

Ep = 7,2 × 10⁶ × 25 × 10⁻⁶

Ep = 180 J

Pada titik dengan jarak tak berhingga, r' = ∞, potensialnya V' = 0 sehingga Energi potensialnya Ep' = 0

Usaha yang diperlukan untuk membawa muatan q dari tak berhingga ke titik O

W = Ep – Ep'

W = 180 – 0

W = 180 J

Pelajari lebih lanjut

materi tentang gaya coulomb, brainly.co.id/tugas/22632263

materi tentang potensial muatan, brainly.co.id/tugas/22646483

Detail jawaban

Kelas : 12

Mapel : Fisika

Bab : Listrik Statis

Kode : 12.6.2

Kata kunci : listrik statis, muatan, potensial listrik, energi poteensial listrik, usaha