Rumus Cepat Memilih Letak Muatan Semoga Medan Listrik Nol

Posted on
Medan listrik merupakan tempat dimana gaya listrik masih terjadi. Jika sebuah muatan diletakkan di tempat tersebut, maka muatan tersebut akan mengalami gaya listrik. Jiika dihubungkan dengan gaya listrik atau gaya Coulomb, maka berpengaruh medan listrik yang dialami suatu muatan berbanding lurus dengan besar gaya listrik yang dialaminya dan berbanding terbalik dengan besar muatan yang memberi gaya. Kuat medan listrik merupakan besaran vektor.

Rumus Kuat Medan Listrik

Berdasarkan hubungannya dengan gaya listrik, maka berpengaruh medan listrik berbanding lurus dengan muatan pemberi gaya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara muatan dan muatan uji yang secara matematis sanggup ditulis :

E = k q  = F
R2 q uji

Dengan :
E = berpengaruh medan listrik (N/C)
q = muatan pemberi gaya
R = jarak antara muatan dan titik uji

Rumus Cepat Untuk Muatan Sejenis

Jika dua muatan sejenis tepisah sejauh R, maka letak muatan ketiga (muatan uji) semoga medan listrik pada muatan tersebut sama dengan nol sanggup dihitung dengan rumus berikut :

R1 = R√q1
q1 + √q2

R2 = R√q2
q1 + √q2

Dengan :
R1 = jarak titik uji ke muatan pertama
R2 = jarak titik uji ke muatan kedua

Contoh soal :
Dua muatan masing-masing +16 μC dan +9 μC terpisah sejauh 21 cm satu sama lain ibarat terlihat pada gambar di bawah ini.

Tentukanlah letak sebuah muatan uji semoga medan listrik yang dialaminya sama dengan nol.

Pembahasan :
Agar medan listrik sama dengan nol, maka muatan uji harus diletakkan di titik yang medan listriknya sama dengan nol. Sebagaimana yang kita tahu, arah medan listrik menjauhi muatan sumber konkret dan menuju muatan negatif. Ada tiga letak muatan uji yang sanggup kita uji yakni di tengah antara kedua muatan, di sebelah kiri muatan +16 μC atau di sebelah kanan muatan +9 μC. Dari tiga kecukupan itu, ada satu titik yang niscaya dimana medannya sama dengan nol.

Baca Juga:   Hukum Kepler I, Ii, Dan Iii Wacana Gerak Planet

Berikut denah arah medan untuk masing-masing lokasi yang ada :

Dari gambar di atas terperinci terlihat bahwa lokasi yang paling mecukupkan semoga medan listriknya sama dengan nol merupakan letak nomor 2 yakni di antara kedua muatan. Kenapa? Karena ibarat yang telihat pada gambar, arah medan listrik di titik nomor 2 berlawanan arah sesampai lalu apabila besarnya sama kedua medan itu akan saling meniadakan. Sedangkan titik no 1 dan 3, arah medannya searah sesampai lalu saling menguatkan dan tak cukup jadi nol.

Dengan demikian, letak muatan uji merupakan di anatara dua muatan sebagai berikut :

Mengapa muatan uji diletakkan lebih erat ke muatan B? Karena muatan B lebih kecil dari muatan A. Dari rumus medan listrik terlihat terperinci bahwa medan listrik berbanding terbalik degan kuadrat jarak. Nah, lantaran besar muatan B lebih kecil dari muatan A, maka jarak muatan uji harus lebih erat ke muatan B semoga berpengaruh medannya setara.

Agar sama dengan nol, maka berlaku :
⇒ Ea = Eb

⇒ k qa = k qb
(21 − x)2 x2
16 = 9
(21 − x)2 x2

⇒ 4x = 3(21 − x)
⇒ 4x = 63 − 3x
⇒ 7x = 63
⇒ x = 9 cm

Jadi, semoga medan listrik sama dengan nol, maka muatan uji harus diletakkan di antara kedua muatan pada jarak 9 cm dari muatan B atau 12 cm dari muatan A.

Dengan Rumus Cepat

Misalkan Ra merupakan jarak muatan uji ke muatan A dan Rb merupakan jarak muatan uji ke muatan B.

⇒ Ra = R√qa
qa + √qb
⇒ Ra = 21√16
16 + √9
⇒ Ra = 21(4)
7

⇒ Ra = 12 cm
maka Rb = 21 – 12 = 9 cm.

Jadi, semoga medan listrik sama dengan nol, maka muatan uji harus diletakkan di antara kedua muatan pada jarak 9 cm dari muatan B atau 12 cm dari muatan A.

Baca Juga:   Analisis Perpaduan Antara Glb Dengan Gerak Vertikal Ke Atas

Tips : semoga kita tahu jarak yang kita peroleh itu berada di sebelah kanan, di sebelah kiri, atau di antara kedua muatan, maka kita harus memahami lokasi yang paling mecukupkan ibarat yang telah dijabarkan di atas.

Rumus Cepat Untuk Muatan Berbeda Jenis

Jika dua muatan berbeda jenis tepisah sejauh R, maka letak muatan ketiga (muatan uji) semoga medan listrik pada muatan tersebut sama dengan nol sanggup dihitung dengan rumus berikut :

R1 = R√q1
|√q1 − √q2|

Dengan :
R1 = jarak titik uji ke muatan pertama.

Contoh soal :
Dua buah muatan -3 C dan +12 C terpisah oleh jarak sejauh 4 m. Tentukanlah letak titik yang berpengaruh medan listriknya sama dengan nol.

Pembahasan :
Karena kedua muatan berbeda jenis, maka letak titik yang berpengaruh medannya nol tak cukup berada di antara kedua muatan.  Letak titik yang paling cukup merupakan di sebelah kiri muatan -3 C lantaran muatan itu lebih kecil dari muatan kedua.

Dengan rumus cepat:

⇒ R1 = R√q1
|√q1 − √q2|
⇒ R1 = 4√3
|√3 − √12|
⇒ R1 = 4√3 (√3 + √12)
|3 − 12|
⇒ R1 = 4 (3 + 6)
9

⇒ R1 = 4 m
Jadi, titik yang medan listriknya sama dengan nol merupakan 4 m di sebelah kiri muatan -3 C.