15 Contoh Soal Listrik Statis beserta Jawabannya Lengkap Kelas 12 SMA

Listrik statis adalah hal yang akan selalu ada di setiap mata pelajaran SMA, khususnya untuk kamu yang mengambil jurusan Fisika.

Listrik statis sendiri adalah satu dari sekian materi Fisika yang akan dipelajari ketika menginjak kelas 12. Apakah kamu mencari contoh soal listrik statis beserta jawabannya?

Tenang saja, kamu bisa kok belajar lebih jauh mengenai soal dan rumus dalam menjawab hal-hal yang berkaitan dengan listrik statis. Pada semester 1, banyak anak SMA yang kurang begitu memahami materi listrik statis, sehingga perlu adanya latihan yang rutin atau berkala. 📖😊✨

Contoh Soal Listrik Statis beserta Jawabannya

Baca Juga :

Contoh-contoh Soal Listrik Magnet dan Pembahasannya Lengkap

Soal Pilihan Ganda

SOAL NO 1

Ada dua buah muatan yang disebut dengan Q1 dan Q2. Masing-masing muatan mengandung nilai +2 μC dan -8 μC. Nilai dalam muatan terpisahkan dengan jarak 4 cm antara satu sama lain.

Apabila k memiliki nilai 9 x 109 Nm2C-2, lalu berapakah besar dan arah dari gaya elektrostatis dari muatan Q1 dan Q2?

A. 180 N dengan saling tolak menolak
B. 50 N dengan saling tarik menarik
C. 90 N dengan saling tarik menarik
D. 180 N dengan tarik menarik
E. 90 N dengan  tolak menolak

Baca Juga :

Rumus Arus Listrik beserta Contoh Soal dan Pembahasannya Lengkap

Pembahasan :

Dikarenakan kedua muatan saling berlawanan jenis, tentu saja gaya elektrostatis yang dimilikinya akan saling tarik-menarik.

Untuk mengetahui kisaran besar gaya elektrostatis, maka kamu dapat mengetahuinya dengan menggunakan persamaan dari hukum Coulomb. Caranya adalah:

Berdasarkan rumus tersebut, maka nilai besaran dari gaya elektrostatisnya adalah 90N dan saling tarik menarik, itu artinya jawaban yang benar adalah C.

Baca Juga :

Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel beserta Jawabannya Lengkap

SOAL NO 2

Cobalah perhatikan gambar yang menunjukkan 3 partikel yang terdiri dari A, B, lalu C. Ketiga gambar di atas saling memiliki satu garis lurus. Pada partikel A, gambar memiliki muatan dengan nilai+18 μC.

Sementara untuk muatan pada partikel B adalah -3 μC, dan muatan dari partikel C adalah -12 μC.

Lalu, jarak partikel A menuju B sendiri adalah 3 m, sementara jarak dari B ke C adalah 2 m. Lalu berapakah besar dari gaya coulomb yang bekerja di partikel B?

A. 0,065 N
B. 0,027 N
C. 0,135 N
D. 0,054 N
E. 0,081 N

Pembahasan :

Muatan B mengandung dua gaya yang bekerja searah sehingga untuk bisa menemukan resultan gayanya, maka rumus yang bisa dilakukan adalah:

Maka dari itu, nilai muatan B berdasarkan resultan gaya adalah 0,135 N yang mana arahnya adalah menuju ke kiri atau ke muatan A, jawaban contoh soal listrik statis yang benar adalah C.

SOAL NO 3

Ada dua barang dengan muatan listrik, satunya Q1 dan satunya lagi Q2. Masing-masing mempunyai jarak r cm sehingga menghasilkan gaya yang saling tolak-menolak dengan nilai 10 newton.

Lalu, muatan Q1 ini tergeser dan gaya yang ditimbulkan menjadi 40 newton. Setelah itu, konstanta k yang dimiliki adalah 9.109 N.m-2.C-2. Pertanyaannya, berapa nilai muatan Q1 yang harus dipindahkan?

A. ½ r jadi menjauhi muatan Q2
B. ½ r jadi mendekati muatan Q2
C. 2 r jadi mendekati muatan Q2
D. 1 r jadi menjauhi muatan Q2
E. 2 r jadi menjauhi muatan Q2

Pembahasan :

Sebagaimana hukum Coulomb, maka cara menghitungnya adalah :

Jarak yang dimiliki menjadi setengah kali dari semula atau mendekati Q₂. Tentu dari hasil hitungan yang ada, jawabannya adalah B.

SOAL NO 4

Antara muatan A dan muatan B terpisah dengan jarak 2,0 m. Muatan A mengandung +1,0 C sementara muatan B mengandung nilai +2,0 C.

Adapun untuk muatan C mengandung nilai +2,0 C dan terletak di antara A dan B pada titik tertentu.

Oleh sebab itu, gaya yang ada pada muatan C adalah nol. Lalu berapakah perkiraan jarak muatan C dari A?

A. 0,83 meter
B. 0,36 meter
C. 0,67 meter
D. 1,0 meter
E. 0,50 meter

Pembahasan :

Soal nomor 4 bisa diilustrasikan dengan gambar di atas. Sebagaimana gambar tersebut, maka jelas terlihat bahwa muatan C mempunyai dua gaya elektrostatis yang dihasilkan dari muatan A dan B.

Dua muatan yang saling berdekatan tersebut mempunyai arah yang saling menolak karena sejenis.

Pada muatan C memiliki gaya resultan yang sama dengan nol sehingga kedua gaya perlu memiliki nilai yang besar dan saling berlawanan arahnya. sehingga secara matematis dapat ditulis

Untuk memudahkan pemahaman kamu, berikut rumus dari contoh soal listrik statis dan jawabannya yang mungkin bisa dituliskan:

Dari rumus tersebut, maka jelas bahwa hasil perhitungan jarak antara muatan C dari A adalah 0,83 m. Maka dari itu, jawabannya adalah A.