SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 5 Indikator 5.2 Fluks, Potensial Listrik, Energi Potensial Listrik, Kapasitas Keping Sejajar)
Smart Solution
UJIAN NASIONAL
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013
Fisika SMA
Disusun Oleh :
Pak Anang
5.2. Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya
pada keping sejajar atau pada rangkaian kapasitor.
Potensial Listrik
=
Energi Potensial Listrik
�
=
�
� � !!! Potensial dan Energi Potensial Listrik
adalah besaran skalar.
Jadi nilai (+) atau (−) pada muatan
harus diikutkan pada perhitungan!!!
Hubungan , , ,
=
=
�
×
�
÷
÷
=
=
�
×
�
TIPS MENGHAFAL:
, ditulis searah jarum jam.
Patokan adalah paling kiri atas.
=
�
−
Arah kanan, hilang
Arah bawah, hilang
÷
=
∆
×
=
×
=
×
=
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
÷
=
Halaman 155
Rumus dasar yang harus dikuasai:
Hukum Gauss
� = � cos � =
Kapasitansi Kapasitor
=�
�
Energi Tersimpan
dalam Kapasitor
Rapat Muatan Listrik
�=
= �
Penurunan Rumus:
Dari Hukum Gauss, Hubungan
, dan Kapasitansi Kapasitor maka akan diperoleh konsep
rumus dari Kapasitor Keping Sejajar:
Kapasitor Keping Sejajar
=
=
�
�
�
}
�
�
=
⇒
�
=
�
�=
�
�
}�=
��
� �
⇒ �=
�
�
Substitusi Kapasitansi Kapasitor ke Energi yang tersimpan dalam Kapasitor diperoleh tiga rumus
Energi yang tersimpan dalam Kapasitor.
Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor
= �
=�
⇒
�=
{
=
= �
�
}
}
=
= �
�
⇒
=
⇒
=
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
= �
�
Halaman 156
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian Seri
�
=
=
=
+
+ …+
+
+ …+
=
= … =
�
�
�
�
Rangkaian Paralel
� = � + � + … + ��
=
=
�
=
+
= … =
�
+ …+
�
�
�
− +
− +
TRIK SUPERKILAT:
Menentukan kapasitor pengganti pada rangkaian seri:
� =
� �
Σℎ �
�
��
�
�
� �
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 157
TRIK SUPERKILAT:
Syarat yang WAJIB diperlukan agar kita bisa nyaman dalam mengerjakan soal-soal pada indikator
SKL mengenai fluks, potensial listrik, energi potensial listrik, serta kapasitor keping sejajar adalah
mampu menguasai konsep hubungan antar besaran!!!!
Contoh masalah pada soal…
Misal pada soal disajikan besar energi potensial dan muatan. Ternyata yang ditanyakan adalah
berapa besar beda potensial…
Tips:
Maka yang harus diingat adalah bagan
depan…
Langkah penyelesaian:
� � seperti pada TRIK SUPERKILAT di halaman
Ingat
� � ya!!! Ada empat variabel. , , , dan .
Pertama lihat variabel yang diketahui. Oh, Energi potensial ( �).
Yang ditanya adalah beda potensial (�).
Maka, potongan diagram yang berwarna merah berikut bisa membantu dalam menyelesaikan
soal tersebut:
=
�
×
÷
÷
×
=
TIPS FI-Easy-KA!!
Jangan hanya menghafalkan notasi rumusnya saja!
Tapi kuasai juga proses penurunan rumusnya,
karena satu rumus dengan rumus yang lain
sebenarnya saling berkait.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 158
CONTOH SOAL
Menentukan besar fluks listrik
1. Kuat medan listrik homogen sebesar 100 N/C berarah tegak lurus ke bidang seluas 800 cm2.
Besar fluks medan listrik yang terjadi adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 2 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
B. 4 weber
C. 8 weber
� = � cos � = × × = pasti jawabannya C
D. 16 weber
E. 32 weber
2. Kuat medan listrik homogen sebesar 200 N/C menembus bidang yang memiliki panjang 30 cm
dan lebar 30 cm dengan sudut 60°. Fluks medan listrik yang terjadi sebesar ....
A. 0
TRIK SUPERKILAT:
B. 4,5 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 9,0 weber
� = � cos � = × × × = pasti jawabannya C
D. 18 weber
E. 27 weber
3. Sebuah pelat berukuran 5 cm × 8 cm membentuk sudut 30° terhadap kuat medan listrik
homogen. Jika = −
N/C, maka fluks medan listrik yang menembus pelat adalah ....
A. 0,40 weber
TRIK SUPERKILAT:
B. 0,64 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 1,6 weber
D. 1,6√ weber
� = � cos � = × × × √ = √ pasti jawabannya C
E. 3,2 weber
4. Sebuah bidang seluas 500 cm2 terkena kuat medan listrik homogen dengan sudut kedatangan
sebesar 45°. Jika besar kuat medan 200 N/C, fluks medan listrik yang terjadi pada luasan itu
sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 5 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
B. √ weber
C.
weber
� = � cos � = × × √ = √ pasti jawabannya B
weber
D.
√
E.
√ weber
Menentukan besar potensial listrik
5. Titik X terletak 1,5 cm dari muatan + �C. Jika = ×
Nm2/C2, potensial listrik di titik X
sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
−
B. , ×
volt
C. , × − volt
= ×
=
pasti jawabannya E
=
D. , × − volt
,
−
E. , ×
volt
6. Titik A dan B berturut-turut berada pada jarak 25 cm dan 5 cm dari muatan sebesar 10 �C. Beda
potensial antara kedua titik sebesar ....
A. , ×
volt
TRIK SUPERKILAT:
B. , ×
volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. , ×
volt
D. , ×
volt
∆ = − =
−
E. , ×
volt
=( ×
)−( ×
)=
−
=−
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
pasti jawabannya D
Halaman 159
7. Titik A dan B berjarak 9 cm dan di antara A dan B terletak titik C yang berjarak 3 cm dari A. Titik
A diberi muatan sebesar +5 �C dan B sebesar +10 �C. Apabila = ×
Nm2/C2, potensial
listrik di titik C sebesar ....
A. − ×
volt TRIK SUPERKILAT:
B. − ×
volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C.
×
volt
+
Σ = +
=
D. ×
volt
E. ×
volt
=( × )+( ×
8. Perhatikan gambar di bawah ini!
)=
+
=
pasti jawabannya D
B
12 cm
+
9 cm
+
9 cm
−
�C
−
�C
Beda potensial listrik di titik B adalah ....
A. 0
TRIK SUPERKILAT:
Jarak
B ke kedua muatan adalah sama. Dua muatan juga memiliki besar yang sama, tapi
B. 2 V
jenisnya
berlainan. Artinya besar resultan potensial listriknya sama dengan nol.
C. 4 V
pasti jawabannya A
D. 5 V
E. 8 V
9. Perhatikan gambar berikut!
C
6 cm
+
A
+ �C
8 cm
−
B
− �C
Besar potensial listrik di titik C adalah ....
A. , ×
volt TRIK SUPERKILAT:
B. , ×
volt BC = 10 cm (ingat tripel Pythagoras ya! )
C. , ×
volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
D. , ×
volt
−
+
=( × )+( ×
) = − , = , pasti jawabannya B
E. , ×
volt Σ = + =
10. Perhatikan gambar berikut!
= + �C
= − �C
= − �C
= + �C
Pada tiap titik sudut suatu persegi yang panjang sisinya 2 m ditempatkan muatan yang besarnya
berturut-turut − �C, + �C, − �C, dan + �C. Nilai potensial listrik di titik perpotongan
diagonal persegi sebesar .... V (√ = ,
A. 18.921 volt TRIK SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 19.880 volt Muatan diletakkan di perpotongan diagonal, artinya jarak ke masing-masing muatan adalah
C. 23.714 volt separuh diagonal, yakni = = = = = √ = ,
D. 24.376 volt Σ = + + + =
+
+
+
E. 25.714 volt
=
− + −
+
=
,
=
,
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
≈
≈
→ lebih dari ,
(Jawaban pasti E)
Halaman 160
Menentukan besar energi potensial listrik
11. Titik A berada pada jarak sejauh 0,001 m dari muatan + , �C. Suatu muatan positif sebesar
+ × − C diletakkan pada titik tersebut. Energi potensial listrik muatan tersebut di titik A
sebesar ....
, × − × × −
A. 900 joule
=
= ×
×
−
B. 90 joule
+ − + − —
= ×
C. 9 joule
= × −
D. 0,9 joule
= , joule
E. 0,09 joule
12. Titik A berada pada jarak 9 mm dari muatan + , �C. Suatu muatan positif sebesar + ×
diletakkan pada titik A. Energi potensial muatan tersebut sebesar ....
A. 100 joule
, × − × × −
=
=
×
×
B. 10 joule
× −
+ − + − —
C. 1 joule
=
×
D. 0,1 joule
=
× −
E. 0,01 joule
= joule
−
C
Menentukan energi yang tersimpan dalam kapasitor
13. Sebuah kapasitor 6 �F diberi tegangan 100 V. Muatan dan energi yang tersimpan dalam
kapasitor tersebut adalah ....
=� = × − ×
=
× − = × − C
A. × − C dan × − J
B. × − C dan × − J
= × − J
= � = × × − ×
C.
× − C dan × − J
D. × − C dan × − J
E. × − C dan × − J
14. Kapasitor 10 �F diberi tegangan 200 V. Energi yang tersimpan dalam kapasitor tersebut ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 0,1 joule
Karena
semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 0,2 joule
C. 0,3 joule
D. 0,4 joule
= = Pasti jawabannya B
= � = × ×
E. 0,5 joule
15. Dua kapasitor 4 �F dan 2 �F disusun seri, kemudian diberi tegangan 6 volt. Energi yang
tersimpan dalam rangkaian tersebut sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − joule Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. , × − joule Rangkaian seri kapasitor:
� �
C. , × − joule � =
=
=
=
Σℎ �
��
� � �
+
+
D. , × − joule
E. , × − joule
= × ×
=
Pasti jawabannya B
= �
16. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar!
Bila saklar S ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 144 joule
� �
B. 720 joule
Rangkaian paralel kapasitor X dan Y: � =
=
=
=
= F
Σℎ �
��
� � �
+
+
C. 864 joule
D. 1.728 joule Rangkaian seri XY dirangkaikan paralel dengan Z � = + = F
=� =
×
=
E. 4.320 joule
=
��
=
×
= .
Pasti jawabannya D
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 161
17. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar.
X=6F
Z = 12 F
Y=6F
S
V = 24 volt
Bila saklar S ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 144 joule
Rangkaian seri XY
= + =
F
B. 720 joule
� �
Rangkaian kapasitor X dan Y: � =
=
=
=
= F
C. 864 joule
Σℎ �
��
� � �
+
+
D. 1.728 joule
=� = ×
=
E. 4.320 joule
=
Kapasitor keping sejajar
��
=
×
=
Pasti jawabannya D
18. Suatu kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 400 cm2 dan jarak antarkeping
adalah 2 mm. Jika muatan kapasitor sebesar , × − C, kapasitor tersebut dipasang pada
tegangan ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 2 volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 3 volt
×
� �
=
=
�=
C. 4 volt
D. 5 volt
= =
≈ , Pasti jawabannya E
E. 6 volt
�
19. Kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 300 cm2 dan jarak antarkeping 3 mm.
Muatan kapasitor sebesar × − C. Tegangan yang dipakai oleh kapasitor mendekati ....
A. 9,7 volt
TRIK SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 10,6 volt
� �
×
�=
=
=
C. 11,3 volt
D. 12,5 volt
= =
≈
≈
→ mendekati ,
Pasti jawabannya C
�
E. 13,2 volt
20. Suatu kapasitor keping sejajar memiliki luas tiap keping 200 cm2 dan jarak antarkeping 0,5 cm.
Kapasitor diisi bahan dielektrik (� = ) dan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V.
Energi yang tersimpan dalam kapasitor sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − joule
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
−
B. , ×
joule
×
×
� � �
=
=
�=
−
C. , ×
joule
D. , × − joule
= ×
×
≈
×
≈
× ≈
→ mendekati
= �
−
E. , ×
joule
Pasti jawabannya C
Hubungan antar konsep
21. Diperlukan usaha sebesar 4 J untuk memindahkan muatan 10 C dari titik A ke titik B yang
berjarak 20 cm. Beda potensial antara titik A dan titik B sebesar ....
A. 0,02 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,04 volt
=
= ∆
⇒ ∆ =
C. 0,1 volt
D. 0,4 volt
E. 8 volt
∆ =
=
= , volt
22. Kapasitor keping sejajar mempunyai jarak antarkeping 0,1 mm. Jika kuat medan dalam
kapasitor sebesar 200 N/C, kapasitor tersebut terpasang pada tegangan listrik sebesar ....
A. 0,02 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,04 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. 0,08 volt
D. 0,16 volt
=
= × = Pasti jawabannya A
E. 0,32 volt
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 162
23. Kapasitor keping sejajar yang jarak antarkepingnya 0,5 mm memiliki kapasitas sebesar 300 nF.
Kuat medan yang muncul dalam kapasitor sebesar 500 N/C. Kapasitor tersebut terpasang pada
tegangan ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 0,25 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 0,50 volt
C. 0,75 volt
Pasti jawabannya A
=
= × =
D. 1 volt
E. 1,25 volt
24. Kapasitor keping sejajar memiliki jarak antarkeping 0,2 mm. Kuat medan yang muncul sebesar
100 N/C, kapasitor terpasang pada tegangan ....
A. 0,01 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,02 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. 0,03 volt
=
= × = Pasti jawabannya B
D. 0,04 volt
E. 0,05 volt
25. Dua buah kapasitor A dan B berturut-turut mempunyai kapasitas sebesar 4 mikrofarad dan
6 mikrofarad. Kedua kapasitor tersebut disusun seri dan dihubungkan dengan beda potensial
100 volt. Tegangan pada A dan B berturut-turut sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 30 volt dan 70 volt
�
B. 40 volt dan 60 volt
=
=
×
=
volt
� +�
+
C. 50 volt dan 50 volt
�
D. 60 volt dan 40 volt
=
×
=
volt
=
+
� +�
E. 70 volt dan 30 volt
26. Perhatikan gambar di bawah ini!
−−−−−−−−
TRIK SUPERKILAT:
Ingat =
dan =
2 cm
��
++++++++
Sebuah partikel bermassa , × − kg dan bermuatan , × − C akan diatur agar
posisinya seimbang. Beda potensial kedua keping harus bernilai .... (� = , m/s2)
A. ,
× − volt TRIK SUPERKILAT:
B. ,
× − volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
= �
C. ,
× − volt Agar setimbang maka = � ⇒
�
×
×
−
D. ,
×
volt
=
=
≈
≈
−
E. ,
×
volt
=
≈
×
≈
→ mendekati ,
Pasti jawabannya B
27. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com. Contoh soal lainnya
menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi terus posting
tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pak-anang.blogspot.com.
Terima kasih.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 163
PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012
1.
Gambar berikut menunjukkan dua kapasitor keping sejajar I dan II.
Perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar I dan II adalah ....
A. 1 : 6
TRIK SUPERKILAT:
B. 1 : 1
� �
C. 2 : 3
�=
D. 3 : 2
� ��
�
�� ��
�
�
E. 6 : 1
= � =
=
=
���
� ���
��
���
�
�
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut
disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal
20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 164
UJIAN NASIONAL
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013
Fisika SMA
Disusun Oleh :
Pak Anang
5.2. Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya
pada keping sejajar atau pada rangkaian kapasitor.
Potensial Listrik
=
Energi Potensial Listrik
�
=
�
� � !!! Potensial dan Energi Potensial Listrik
adalah besaran skalar.
Jadi nilai (+) atau (−) pada muatan
harus diikutkan pada perhitungan!!!
Hubungan , , ,
=
=
�
×
�
÷
÷
=
=
�
×
�
TIPS MENGHAFAL:
, ditulis searah jarum jam.
Patokan adalah paling kiri atas.
=
�
−
Arah kanan, hilang
Arah bawah, hilang
÷
=
∆
×
=
×
=
×
=
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
÷
=
Halaman 155
Rumus dasar yang harus dikuasai:
Hukum Gauss
� = � cos � =
Kapasitansi Kapasitor
=�
�
Energi Tersimpan
dalam Kapasitor
Rapat Muatan Listrik
�=
= �
Penurunan Rumus:
Dari Hukum Gauss, Hubungan
, dan Kapasitansi Kapasitor maka akan diperoleh konsep
rumus dari Kapasitor Keping Sejajar:
Kapasitor Keping Sejajar
=
=
�
�
�
}
�
�
=
⇒
�
=
�
�=
�
�
}�=
��
� �
⇒ �=
�
�
Substitusi Kapasitansi Kapasitor ke Energi yang tersimpan dalam Kapasitor diperoleh tiga rumus
Energi yang tersimpan dalam Kapasitor.
Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor
= �
=�
⇒
�=
{
=
= �
�
}
}
=
= �
�
⇒
=
⇒
=
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
= �
�
Halaman 156
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian Seri
�
=
=
=
+
+ …+
+
+ …+
=
= … =
�
�
�
�
Rangkaian Paralel
� = � + � + … + ��
=
=
�
=
+
= … =
�
+ …+
�
�
�
− +
− +
TRIK SUPERKILAT:
Menentukan kapasitor pengganti pada rangkaian seri:
� =
� �
Σℎ �
�
��
�
�
� �
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 157
TRIK SUPERKILAT:
Syarat yang WAJIB diperlukan agar kita bisa nyaman dalam mengerjakan soal-soal pada indikator
SKL mengenai fluks, potensial listrik, energi potensial listrik, serta kapasitor keping sejajar adalah
mampu menguasai konsep hubungan antar besaran!!!!
Contoh masalah pada soal…
Misal pada soal disajikan besar energi potensial dan muatan. Ternyata yang ditanyakan adalah
berapa besar beda potensial…
Tips:
Maka yang harus diingat adalah bagan
depan…
Langkah penyelesaian:
� � seperti pada TRIK SUPERKILAT di halaman
Ingat
� � ya!!! Ada empat variabel. , , , dan .
Pertama lihat variabel yang diketahui. Oh, Energi potensial ( �).
Yang ditanya adalah beda potensial (�).
Maka, potongan diagram yang berwarna merah berikut bisa membantu dalam menyelesaikan
soal tersebut:
=
�
×
÷
÷
×
=
TIPS FI-Easy-KA!!
Jangan hanya menghafalkan notasi rumusnya saja!
Tapi kuasai juga proses penurunan rumusnya,
karena satu rumus dengan rumus yang lain
sebenarnya saling berkait.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 158
CONTOH SOAL
Menentukan besar fluks listrik
1. Kuat medan listrik homogen sebesar 100 N/C berarah tegak lurus ke bidang seluas 800 cm2.
Besar fluks medan listrik yang terjadi adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 2 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
B. 4 weber
C. 8 weber
� = � cos � = × × = pasti jawabannya C
D. 16 weber
E. 32 weber
2. Kuat medan listrik homogen sebesar 200 N/C menembus bidang yang memiliki panjang 30 cm
dan lebar 30 cm dengan sudut 60°. Fluks medan listrik yang terjadi sebesar ....
A. 0
TRIK SUPERKILAT:
B. 4,5 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 9,0 weber
� = � cos � = × × × = pasti jawabannya C
D. 18 weber
E. 27 weber
3. Sebuah pelat berukuran 5 cm × 8 cm membentuk sudut 30° terhadap kuat medan listrik
homogen. Jika = −
N/C, maka fluks medan listrik yang menembus pelat adalah ....
A. 0,40 weber
TRIK SUPERKILAT:
B. 0,64 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 1,6 weber
D. 1,6√ weber
� = � cos � = × × × √ = √ pasti jawabannya C
E. 3,2 weber
4. Sebuah bidang seluas 500 cm2 terkena kuat medan listrik homogen dengan sudut kedatangan
sebesar 45°. Jika besar kuat medan 200 N/C, fluks medan listrik yang terjadi pada luasan itu
sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 5 weber
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
B. √ weber
C.
weber
� = � cos � = × × √ = √ pasti jawabannya B
weber
D.
√
E.
√ weber
Menentukan besar potensial listrik
5. Titik X terletak 1,5 cm dari muatan + �C. Jika = ×
Nm2/C2, potensial listrik di titik X
sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
−
B. , ×
volt
C. , × − volt
= ×
=
pasti jawabannya E
=
D. , × − volt
,
−
E. , ×
volt
6. Titik A dan B berturut-turut berada pada jarak 25 cm dan 5 cm dari muatan sebesar 10 �C. Beda
potensial antara kedua titik sebesar ....
A. , ×
volt
TRIK SUPERKILAT:
B. , ×
volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. , ×
volt
D. , ×
volt
∆ = − =
−
E. , ×
volt
=( ×
)−( ×
)=
−
=−
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
pasti jawabannya D
Halaman 159
7. Titik A dan B berjarak 9 cm dan di antara A dan B terletak titik C yang berjarak 3 cm dari A. Titik
A diberi muatan sebesar +5 �C dan B sebesar +10 �C. Apabila = ×
Nm2/C2, potensial
listrik di titik C sebesar ....
A. − ×
volt TRIK SUPERKILAT:
B. − ×
volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C.
×
volt
+
Σ = +
=
D. ×
volt
E. ×
volt
=( × )+( ×
8. Perhatikan gambar di bawah ini!
)=
+
=
pasti jawabannya D
B
12 cm
+
9 cm
+
9 cm
−
�C
−
�C
Beda potensial listrik di titik B adalah ....
A. 0
TRIK SUPERKILAT:
Jarak
B ke kedua muatan adalah sama. Dua muatan juga memiliki besar yang sama, tapi
B. 2 V
jenisnya
berlainan. Artinya besar resultan potensial listriknya sama dengan nol.
C. 4 V
pasti jawabannya A
D. 5 V
E. 8 V
9. Perhatikan gambar berikut!
C
6 cm
+
A
+ �C
8 cm
−
B
− �C
Besar potensial listrik di titik C adalah ....
A. , ×
volt TRIK SUPERKILAT:
B. , ×
volt BC = 10 cm (ingat tripel Pythagoras ya! )
C. , ×
volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
D. , ×
volt
−
+
=( × )+( ×
) = − , = , pasti jawabannya B
E. , ×
volt Σ = + =
10. Perhatikan gambar berikut!
= + �C
= − �C
= − �C
= + �C
Pada tiap titik sudut suatu persegi yang panjang sisinya 2 m ditempatkan muatan yang besarnya
berturut-turut − �C, + �C, − �C, dan + �C. Nilai potensial listrik di titik perpotongan
diagonal persegi sebesar .... V (√ = ,
A. 18.921 volt TRIK SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 19.880 volt Muatan diletakkan di perpotongan diagonal, artinya jarak ke masing-masing muatan adalah
C. 23.714 volt separuh diagonal, yakni = = = = = √ = ,
D. 24.376 volt Σ = + + + =
+
+
+
E. 25.714 volt
=
− + −
+
=
,
=
,
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
≈
≈
→ lebih dari ,
(Jawaban pasti E)
Halaman 160
Menentukan besar energi potensial listrik
11. Titik A berada pada jarak sejauh 0,001 m dari muatan + , �C. Suatu muatan positif sebesar
+ × − C diletakkan pada titik tersebut. Energi potensial listrik muatan tersebut di titik A
sebesar ....
, × − × × −
A. 900 joule
=
= ×
×
−
B. 90 joule
+ − + − —
= ×
C. 9 joule
= × −
D. 0,9 joule
= , joule
E. 0,09 joule
12. Titik A berada pada jarak 9 mm dari muatan + , �C. Suatu muatan positif sebesar + ×
diletakkan pada titik A. Energi potensial muatan tersebut sebesar ....
A. 100 joule
, × − × × −
=
=
×
×
B. 10 joule
× −
+ − + − —
C. 1 joule
=
×
D. 0,1 joule
=
× −
E. 0,01 joule
= joule
−
C
Menentukan energi yang tersimpan dalam kapasitor
13. Sebuah kapasitor 6 �F diberi tegangan 100 V. Muatan dan energi yang tersimpan dalam
kapasitor tersebut adalah ....
=� = × − ×
=
× − = × − C
A. × − C dan × − J
B. × − C dan × − J
= × − J
= � = × × − ×
C.
× − C dan × − J
D. × − C dan × − J
E. × − C dan × − J
14. Kapasitor 10 �F diberi tegangan 200 V. Energi yang tersimpan dalam kapasitor tersebut ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 0,1 joule
Karena
semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 0,2 joule
C. 0,3 joule
D. 0,4 joule
= = Pasti jawabannya B
= � = × ×
E. 0,5 joule
15. Dua kapasitor 4 �F dan 2 �F disusun seri, kemudian diberi tegangan 6 volt. Energi yang
tersimpan dalam rangkaian tersebut sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − joule Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. , × − joule Rangkaian seri kapasitor:
� �
C. , × − joule � =
=
=
=
Σℎ �
��
� � �
+
+
D. , × − joule
E. , × − joule
= × ×
=
Pasti jawabannya B
= �
16. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar!
Bila saklar S ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 144 joule
� �
B. 720 joule
Rangkaian paralel kapasitor X dan Y: � =
=
=
=
= F
Σℎ �
��
� � �
+
+
C. 864 joule
D. 1.728 joule Rangkaian seri XY dirangkaikan paralel dengan Z � = + = F
=� =
×
=
E. 4.320 joule
=
��
=
×
= .
Pasti jawabannya D
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 161
17. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar.
X=6F
Z = 12 F
Y=6F
S
V = 24 volt
Bila saklar S ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 144 joule
Rangkaian seri XY
= + =
F
B. 720 joule
� �
Rangkaian kapasitor X dan Y: � =
=
=
=
= F
C. 864 joule
Σℎ �
��
� � �
+
+
D. 1.728 joule
=� = ×
=
E. 4.320 joule
=
Kapasitor keping sejajar
��
=
×
=
Pasti jawabannya D
18. Suatu kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 400 cm2 dan jarak antarkeping
adalah 2 mm. Jika muatan kapasitor sebesar , × − C, kapasitor tersebut dipasang pada
tegangan ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 2 volt
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 3 volt
×
� �
=
=
�=
C. 4 volt
D. 5 volt
= =
≈ , Pasti jawabannya E
E. 6 volt
�
19. Kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 300 cm2 dan jarak antarkeping 3 mm.
Muatan kapasitor sebesar × − C. Tegangan yang dipakai oleh kapasitor mendekati ....
A. 9,7 volt
TRIK SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 10,6 volt
� �
×
�=
=
=
C. 11,3 volt
D. 12,5 volt
= =
≈
≈
→ mendekati ,
Pasti jawabannya C
�
E. 13,2 volt
20. Suatu kapasitor keping sejajar memiliki luas tiap keping 200 cm2 dan jarak antarkeping 0,5 cm.
Kapasitor diisi bahan dielektrik (� = ) dan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V.
Energi yang tersimpan dalam kapasitor sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. , × − joule
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
−
B. , ×
joule
×
×
� � �
=
=
�=
−
C. , ×
joule
D. , × − joule
= ×
×
≈
×
≈
× ≈
→ mendekati
= �
−
E. , ×
joule
Pasti jawabannya C
Hubungan antar konsep
21. Diperlukan usaha sebesar 4 J untuk memindahkan muatan 10 C dari titik A ke titik B yang
berjarak 20 cm. Beda potensial antara titik A dan titik B sebesar ....
A. 0,02 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,04 volt
=
= ∆
⇒ ∆ =
C. 0,1 volt
D. 0,4 volt
E. 8 volt
∆ =
=
= , volt
22. Kapasitor keping sejajar mempunyai jarak antarkeping 0,1 mm. Jika kuat medan dalam
kapasitor sebesar 200 N/C, kapasitor tersebut terpasang pada tegangan listrik sebesar ....
A. 0,02 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,04 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. 0,08 volt
D. 0,16 volt
=
= × = Pasti jawabannya A
E. 0,32 volt
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 162
23. Kapasitor keping sejajar yang jarak antarkepingnya 0,5 mm memiliki kapasitas sebesar 300 nF.
Kuat medan yang muncul dalam kapasitor sebesar 500 N/C. Kapasitor tersebut terpasang pada
tegangan ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 0,25 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
B. 0,50 volt
C. 0,75 volt
Pasti jawabannya A
=
= × =
D. 1 volt
E. 1,25 volt
24. Kapasitor keping sejajar memiliki jarak antarkeping 0,2 mm. Kuat medan yang muncul sebesar
100 N/C, kapasitor terpasang pada tegangan ....
A. 0,01 volt TRIK SUPERKILAT:
B. 0,02 volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
C. 0,03 volt
=
= × = Pasti jawabannya B
D. 0,04 volt
E. 0,05 volt
25. Dua buah kapasitor A dan B berturut-turut mempunyai kapasitas sebesar 4 mikrofarad dan
6 mikrofarad. Kedua kapasitor tersebut disusun seri dan dihubungkan dengan beda potensial
100 volt. Tegangan pada A dan B berturut-turut sebesar ....
TRIK SUPERKILAT:
A. 30 volt dan 70 volt
�
B. 40 volt dan 60 volt
=
=
×
=
volt
� +�
+
C. 50 volt dan 50 volt
�
D. 60 volt dan 40 volt
=
×
=
volt
=
+
� +�
E. 70 volt dan 30 volt
26. Perhatikan gambar di bawah ini!
−−−−−−−−
TRIK SUPERKILAT:
Ingat =
dan =
2 cm
��
++++++++
Sebuah partikel bermassa , × − kg dan bermuatan , × − C akan diatur agar
posisinya seimbang. Beda potensial kedua keping harus bernilai .... (� = , m/s2)
A. ,
× − volt TRIK SUPERKILAT:
B. ,
× − volt Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja.
= �
C. ,
× − volt Agar setimbang maka = � ⇒
�
×
×
−
D. ,
×
volt
=
=
≈
≈
−
E. ,
×
volt
=
≈
×
≈
→ mendekati ,
Pasti jawabannya B
27. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com. Contoh soal lainnya
menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi terus posting
tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pak-anang.blogspot.com.
Terima kasih.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 163
PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012
1.
Gambar berikut menunjukkan dua kapasitor keping sejajar I dan II.
Perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar I dan II adalah ....
A. 1 : 6
TRIK SUPERKILAT:
B. 1 : 1
� �
C. 2 : 3
�=
D. 3 : 2
� ��
�
�� ��
�
�
E. 6 : 1
= � =
=
=
���
� ���
��
���
�
�
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut
disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal
20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 164