130
Fisika untuk SMAMA kelas XII
B. Soal Uraian
Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan benar.
1. Dua muatan listrik q
1
= 1 C dan q
2
= 2 C berjarak d, menimbulkan gaya tolak-
menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambhkan muatan listrik sebesar 1
C, agar gaya tolak-menolaknya tetap F, hitunglah jarak antara kedua muatan.
2. Perhatikan gambar berikut.
Muatan q
A
= q
B
= q
C
= 1 C. Keem-
pat muatan berada di udara dengan k = . Agar gaya total yang dia-
lami oelh muatan q
A
adalah nol , tentukanlah jenis dan besar muatan qC.
3. Sebuah electron m =
kg dan q = C ditembakkan dengan kece-
patan 5 kms searah dengan kuat medan listrik sebesar 2 kVm. Berapakah jarak ter-
jauh yang dapat ditempuh electron tersebut sebelum berhenti?
4. Potensial pada sebuah titik yang berjarak 3
cm dari sebuah muatan titik yang berada di udara adalah v. Tentukan lah kuat medan
listrik titik tersebut. k =
5. Perhatikan rangkaian berikut.
Hitunglah: a.
kapasitas pengganti antara titik x dan titik y;
b. beda potensial antara titik x dan titik z
apabila muatan pada kapasitor 15 F
adalah 300 C.
6. Kapasitor 2
F yang berpotensial 15 V dihubungkan pararel dengan kapasitor 4
F yang berpotensial 30 V dengan meng- hubungkan ujung-ujung yang ber samaan
tanda muatannya. Tentukan beda potensial V
AB
setelah mencapau keseimbangan baru. C
1
C
2
B A
y x
Tiga buah kapasitor yang kapasitansinya sama besar, yaitu C. Ketiga kapasitor ini di-
pasang seperti pada gambar. Maka, kapasitas pengganti antara titik A dan B adalah ….
a. 3C
d. 23C b. 13C
e. 32C
c. 2C 20. Dua kapasitor C
1
= 1 F dan C
2
= 2 F dirang- kaikan secara pararel, kemudian dihubung-
kan dengan beda potensial 6 V. Energi yang tersimpan pada masing-masing kapasitor
adalah …. a.
6 × 10
–6
J dan 12 × 10
–12
J b.
3 x 10
-6
J dan 4 x 10
-12
J c.
3 x 10
-6
J dan 8 x 10
-12
J d.
4 x 10
-6
J dan 12 x 10
-12
J e.
4 x 10
-6
J dan 8 x 10
-12
J
Di unduh dari : Bukupaket.com
131
Listrik Statis
7. Hitunglah kapasitas pengganti antara A dan
B.
8. Untuk menyimpan muatan 1 C dignakan
kapasitor yang masing-masing berkapasitas 2,5 F dan dihubungkan pararel pada beda
potensial 200 V.Hitunglah jumlah kapasitor yang diperlukan.
9. Hitunglah besarnya tegangan pada ujung-
ujung C
1
, jika diketahui C
1
= 3 F dan C
2
= 7 F.
10. Potensial suatu titik yang berjarak 8 cm
dari pusat bola konduktor bermuatan yang memiliki diameter 12 cm adlah 90 V. Ten-
tukanlah: a.
muatan bola konduktor tersebut; b.
kuat medan listrik di titik yang berjarak 14 cm dari permukaan bola.
Di unduh dari : Bukupaket.com
132
Fisika untuk SMAMA kelas XII
Physics in Action
Tahukah kamu, sepuluh atau limabelas tahun yang lalu, kapasitansi sebesar 1
F adalah hal bias. Sekarang, ada kapastor yang kapasitansinya sebesar 1 f atau 2 F.
Secara fisik bentukny akecil, hanya beberapa centimeter. Contohnya pad arangkaian
power supply di computer atau VCR yang digunakan untuk mengatur waktu dan
penanggalan. Kapasitor digunakan karena dapat mengganti peran baterai bahkan 10
5
kali lebih baik sehingga waktu dan tanggal
Kapasitansi Kapasitor dan Keyboard
yang tertera tidak akan mengalami kesalahan. Bagimanakah cara membuat kapasitor dengan kapasitas besar?
Dengan menggunakan bahankarbon yang memiliki daya serap tinggi sehingga akan mengakibatkan luas pelat menjadi besar. Sepersepuluh gram karbon memiliki luas area 100
m
2
. Selanjutnya, terdapat muatan yang besarnya sama, tetapi berlawanan dimana muatan positif berada di pelat karbon dan muatan negative berada di pelat asam sulfur dengan jarak
sekitar 10
-9
sehingga besar kapasitansi dari 0,1 g karbon adalah
Perlu kamu ketahui juga bahwa keyboard pada computer menggunakan konsep kapasitansi kapasitor. Setiap tombol dihubungkan dengan pelat bagian tas kapasitor. Ketika pelat bagian
atas ditekan mengakibatkan jarak kapasitor ini akan menjadi sinyal listrik sehingga akan terdeteksi oleh rangkaian listrik dalam computer.
Di unduh dari : Bukupaket.com
133
Kemagnetan
Anda tentu sudah pernah mempelajari magnet. Kegunaan magnet banyak sekali dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari, seperti magnet banyak dimanfaatkan seba- gai kompas, alat-alat ukur listrik, telepon, relai, dinamo
sepeda, dan sebagainya.
Pada bab ini kamu akan mempelajari gejala kemag- netan, sifat-sifat magnet, serta penggunaannya dalam
kehidupan sehari-hari. Dalam materi bab ini juga kamu akan mempelajari hubungan antara kemagnetan dan listrik
serta magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik
.
A. Pengertian