Medan listrik adalah salah satu konsep dasar dalam fisika. Medan listrik sendiri memiliki pengertian sebagai medan fisis yang dihasilkan oleh muatan listrik. Medan listrik selalu terbentuk apabila ada muatan listrik. Apa saja sih yang perlu kamu ketahui tentang medan listrik ini? Simak ulasan berikut.
Contoh Soal Medan Listrik SMP Kelas 9
Salah satu cara belajar medan listrik adalah dengan melalui contoh soal. Berikut ini adalah salah satu contoh soal medan listrik untuk SMP kelas 9 beserta jawabannya:
Apa Itu Medan Listrik?
Medan listrik adalah medan fisis yang dihasilkan oleh muatan listrik. Medan listrik selalu terbentuk ketika ada muatan listrik dan memiliki pengaruh besar dalam berbagai fenomena listrik dan elektronik.
Mengapa Medan Listrik Penting?
Medan listrik penting karena berbagai fenomena listrik dan elektronik bergantung pada medan listrik. Tanpa medan listrik, listrik tidak akan berfungsi seperti yang kita kenal sekarang.
Cara Menghitung Medan Listrik
Medan listrik dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Dimana:
- E adalah medan listrik dalam satuan Newton/Coulomb (N/C)
- k adalah konstanta Coulomb yang bernilai 8.99 x 10^9 N m^2/C^2
- q adalah muatan listrik dalam satuan Coulomb (C)
- r adalah jarak antara muatan listrik dengan titik pengamatan dalam satuan meter (m)
Contoh Soal Medan Listrik dan Jawabannya
Soal:
Dua muatan listrik Q1=+4 µC dan Q2=-4 µC dipisahkan oleh jarak 10 cm. Tentukan medan listrik pada titik P yang terletak 6 cm dari Q1.
Jawaban:
Kita menggunakan rumus medan listrik:
Seperti yang telah dijabarkan sebelumnya, maka:
- k = 8.99 x 10^9 N m^2/C^2
- q1 = +4 µC
- q2 = -4 µC
- r1 = 6 cm = 0.06 m (jarak antara titik P dengan Q1)
- r2 = 0.1 m (jarak antara Q1 dan Q2)
Maka:
Jadi, medan listrik pada titik P adalah sebesar -4.8 x 10^6 N/C arah ke kiri.
Contoh Soal Fisika Medan Listrik Ilmu Sosial
Soal:
Sebuah muatan Q1=+2µC diposisikan pada titik (-5,0) m. Menentukan medan listrik di titik berikutnya yaitu (10,0) m
Jika satu titik (10,0) m dianggap sebagai titik x dan titik (-5,0) m dianggap sebagai titik y, maka kita dapat menganggap bagiannya adalah sebagai berikut:
Maka:
tanθ = y / x
Ket:
- y = jarak sumbu y dari titik P
- x = jarak sumbu x dari titik P
jika:
- θ adalah sudut antara sumbu x dari titik P dan titik ke muatan, diambil dengan arah jarum jam dari sumbu x
Tanθ=Δy/Δx = (0-0)/(10-(-5))=0
Medan listriknya besarnya dapat dihitung menggunakan rumus:
ΣE = k . Q / r2
Ket:
- k = 9 x 109 N.m2/C2
- Q = besarnya muatan
- r = jarak titik yang diamati
Jadi, medan listrik di titik (10,0) m sebesar:
E = k(x1/ r12 + x2 / r22 ) = 9 x 109 (2/(10 -(-5))2)=56.25 N/C karena muatannya positif maka medan listriknya searah sumbu +x
Itulah tadi beberapa contoh soal medan listrik beserta pengertian dan cara menghitungnya. Semoga bermanfaat bagi Anda yang mempelajari fisika.