Soal dan Pembahasan Gaya Listrik dan Medan Listrik

1. Diagram di bawah ini mnunjukkan tiga bola kecil bermuatan dengan muatan yang berbeda.
a). Berapakah nilai perbandingan gaya antara bola A dan B dengan gaya antara bola B dan C?
b). Berapakah resultan gaya yang bekerja pada bola B?

Jawab:

2. Dua buah muatan yang besar dan tandanya tidak diketahui diamati saling tolak menolak dengan gaya 1 N ketika jarak pisahnya 25cm. Berapakah gaya ini jika keduanya terpisah pada jarak:
a). 50 mm
b). 100 mm
c). 250 mm
d). 5 mm
Jawab:

 3. Dua muatan 1,0 x 10-9 C dan 9,0 x 10-9 C terpisah pada jarak 30 cm. Tentukan besar gaya listrik pada masing-masing muatan ketika berada:
a). di udara,
b). dalam bahan yang memiliki permitivitas relatif 3.
Jawab:

4. Sebuah muatan uji -5,0 x 10-7 C diletakkan di antara dua buah muatan lainnya, sehingga muatan tersebut berada 50 mm dari muatan -3,0 x 10-7 C dan 10 mm dari muatan -6,0 x 10-7 C. Ketiga muatan terletak pada satu garis lurus. Berapa besar dan arah gaya pada muatan uji?
Jawab:

5. Dua buah muatan q1 = 4,0 x 10-8 C dan q2 = 1,0 x 10-8 C terpisah pada jarak 21 cm.
a). Dimanakah seharusnya sebuah muatan -1,0 x 10-7 C diletakkan sehingga tidak ada resultan gaya yang bekerja pada muatan tersebut?
b). Dimanakah seharusnya sebuah muatan 1,0 x 10-7 C diletakkan sehingga tidak ada resultan gaya yang bekerja pada muatan tersebut?
Jawab: a).

 b).

6. Pada keempat titik sudut sebuah persegi yang panjang sisinya 30 cm terdapat muatan berturut-turut +5
µC, +5 µC, -5 µC, dan -5 µC. Tentukan besar dan arah gaya yang bekerja pada muatan uji +5 µC yang diletakkan di pusat persegi.
 Jawaban 1:

Alternatif jawaban kedua:

7. Suatu persegi sama sisi ABC yang panjang sisinya 30 cm berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C berturut-turut terdapat muatan listrik -2 x 10-6 C, +2 x 10-6 C, dan +3 x 10-6. Tentukan besar gaya Coulomb di titik C.
 Jawab:

8. Kuat medan listrik di mana kedua keping sejajar yang terpisah 5 cm adalah 2,5 x 105 N/C. Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa 4,5 x 10-11 g masuk kedalam keping dan mencapai keseimbangan ketika minyak berada di tengah-tengah keping.
a). Keping mana yang positif (keping atas atau keping bawah)?
b). Hitung besar muatan minyak.
c). Berapa besar gaya elektrostatik pada minyak sewaktu minyak berada 1,0 cm dari keping bawah?
 Jawab:

9. Dua buah muatan +1,8 x 10-7 C dan -1,8 x 10-7 terpisah sejauh 60 cm, Tentukan besar dan arah kuat medan listrik di tengah-tengah kedua muatan ini.
Jawab:

10. Dua buah muatan listrik +4q dan -q terpisah sejauh 1 dm. Dimanakah letak titik yang kuat medan listriknya nol?