KlikBelajar.com Edukasi, Belajar dan Informasi
Lima Kapasitor Identik Masing Masing 20.
Pembahasan soal Fisika Un 2014 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang:
- gaya Coulomb,
- kuat medan listrik,
- potensial listrik,
- rangkaian kapasitor, dan
- listrik dinamis.
Daftar Isi:
Soal No. 26 tentang Gaya Coulomb
Perhatikan gambar berikut ini!
Tiga muatan
Q
ane,
Q
2, dan
Q
three
berada pada posisi di ujung segitiga siku-siku ABC. Panjang AB = BC = thirty cm. Jika diketahui
grand
= 9 × 10ix
N.mtwo.C−2
dan 1 µ = 10−vi
maka resultan gaya Coulomb pada muatan
Q
1
adalah ….
A. i N
B. five N
C. 7 Due north
D. 10 North
E. 12 Due north
Pembahasan
Antara muatan
Q
1
dan
Q
2
terjadi gaya tarik-menarik, demikian juga antara muatan
Q
i
dan
Q
iii. Gaya Coulomb yang dialami muatan
Q
1
dapat diilustrasikan sebagai berikut:
F
BA
adalah gaya Coulomb yang terjadi antara muatan
Q
i
dan
Q
i,
F
BC
adalah gaya Coulomb yang terjadi antara muatan
Q
1
dan
Q
ane. Sedangkan
F
B
adalah resultan gaya-gaya yang dialami oleh muatan
Q
1.
F
BA
dan
F
BC
saling tegak lurus sehingga resultannya dapat dicari dengan rumus Pythagoras.
Jadi, resultan gaya Coulomb pada muatan
Q
1
adalah v North (B).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gaya Coulomb.
Soal No. 27 tentang Kuat Medan Listrik
Perhatikan dua buah muatan yang terletak pada jarak
a
berikut!
Jika kuat medan listrik di titik P adalah
kQ/x
2
maka nilai
x
adalah ….
A. ⅓
a
B. ⅔
a
C.
a
D. three/2
a
E. ii
a
Pembahasan
Kuat medan listrik di titik P merupakan resultan dari kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan listrik di titik A dan B. Karena kedua muatan tersebut berbeda jenis, resultan di titik P merupakan selisih dari kedua medan listrik tersebut.
E
P
=
Due east
A
−
E
B
Dengan memindahkan −kQ/x
2
ke ruas kiri, diperoleh:
Sekarang masing-masing ruas dibagi iikQ, hasilnya:
Lebih sederhana kan? Coba masing-masing ruas ditarik akar.
Nah, ini bentuk yang paling sederhana. Tinggal dikalikan silang.
fourx
=
10 +
a
iii10
=
a
x
= ⅓
a
Jadi, nilai
ten
adalah ⅓
a
(A).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Kuat Medan Listrik dan Potensial Listrik.
Soal No. 28 tentang Potensial Listrik
Sebuah bola konduktor berongga bermuatan 4 µC dari jari-jarinya x cm seperti gambar.
Manakah pernyataan tentang potensial listrik (V) pada bola tersebut yang benar?
A.
V
A
>
5
B
B.
Five
B
>
Five
A
C.
Five
A
=
V
B
D.
V
A
<
V
C
E.
V
B
<
V
C
Pembahasan
Potensial listrik di dalam bola berongga bersifat
equipotensial. Artinya, di setiap titik di dalam bola tersebut mempunyai potensial listrik yang sama.
Sementara itu, potensial listrik di luar bola relatif lebih kecil. Semakin jauh dari pusat bola, potensial listriknya semakin kecil. Dari gambar di atas dapat disimpulkan:
V
A
=
Five
B
>
V
C
Jadi, pernyataan tentang potensial listrik di dalam bola tersebut yang benar adalah
V
A
=
Five
B
(C).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Kuat Medan Listrik dan Potensial Listrik.
Soal No. 29 tentang Rangkaian Kapasitor
Lima kapasitor identik masing-masing 20 µF disusun seperti gambar, dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt.
Muatan total yang tersimpan pada kapasitor
C
five
adalah ….
A. 12 µC
B. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC
Pembahasan
Muatan yang tersimpan pada kapasitor
C
5
adalah muatan total sehingga harus ditentukan terlebih dahulu kapasitas total dari lima kapasitor tersebut.
Karena kelima kapasitor tersebut identik, nilai kapasitor pengganti untuk susunan seri dan paralelnya berlaku rumus:
C
s
=
C/n
C
p
=
nC
dengan
n
adalah banyaknya kapasitor dalam rangkaian seri atau paralel.
Misal dua kapasitor seri yang pertama (C
i
dan
C
2) adalah
C
s1
dan dua kapasitor seri yang kedua (C
iii
dan
C
iv) adalah
C
s2.
C
s1
= 20 : 2 = ten
C
s2
= 20 : two = 10
Sedangkan
C
s1
dan
C
s2
terangkai secara paralel.
C
p
= two × 10 = 20
Kapasitas totalnya adalah rangkaian seri antara
C
p
dan
C
5
yang keduanya juga identik.
C
t
= xx : 2 = 10
Muatan pada kapasitor
C
five
dapat ditentukan dengan rumus:
Q
=
C
t
.
Five
Q
= 10 × 6 = 60
Jadi, muatan total yang tersimpan pada kapasitor
C
v
adalah 60 µC (C).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Kapasitor dan Rangkaian Kapasitor.
Soal No. 30 tentang Listrik Dinamis
Perhatikan rangkaian listrik berikut ini!
Besar kuat arus listrik (I) yang mengalir pada rangkaian adalah ….
A. 0,ane A
B. 0,2 A
C. 0,five A
D. ane,0 A
E. 5,0 A
Pembahasan
Kita tentukan terlebih dahulu hambatan totalnya.
Hambatan v Ω dan xx Ω tersusun paralel. Hambatan penggantinya adalah:
R
p
= 4
Hambatan
R
p
tersusun seri dengan hambatan 6 Ω dan 10 Ω sehingga hambatan totalnya adalah:
R
t
= ten + six +
R
p
R
t
= 10 + half-dozen + four
= 20
Soal ini adalah penerapan hukum 2 Kirchhoff yang menyatakan bahwa jumlah tegangan pada sebuah loop (lintasan tertutup) sama dengan nol.
ΣV
= 0
Karena hanya ada satu loop atau satu lintasan arus, rumus tersebut dapat diartikan:
ΣE
−
I.R
t
= 0
ΣE
=
I.R
t
Dua sumber tegangan listrik pada rangkaian tersebut arahnya berlawanan sehingga ΣE
merupakan pengurangan.
12 − 8 =
I
× 20
4 = xxI
I
= 0,two
Jadi, besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 0,2 ampere (B).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Listrik Dinamis.
Simak Pembahasan Soal Fisika Un 2014 selengkapnya.
| No. 01 – 05 | No. 21 – 25 | ||||
| No. 06 – 10 | No. 26 – xxx | ||||
| No. 11 – xv | No. 31 – 35 | ||||
| No. 16 – xx | No. 36 – 40 |
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.
Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.
Lima Kapasitor Identik Masing Masing 20
Source: https://kakajaz.blogspot.com/2015/10/pembahasan-fisika-un-2014-no-26-30.html
