8/17/2019 2014_modul01

1/13

 

 A. P

1. A

B

 

SOL

 A. E

 

s

B. S

p

k

d

1

s

 

2. P

m

li

d

t

m

tu

y

 

SOL

Gaya

muat

Kom

Kom

Kom

Kom 

Diuru

 

I

J

ERTANY

. Pada kaelektron

mengapa

. Jika total

sutra ada

sutra.

SI: 

lektron me

hingga leb

ebelum to

oton=juml

  kain sutr 

ngan kain

10nc (=11

besar -11

 

ada gamb

uatan yan

trik). Muat

n jenisny

rsebut. U

uatan yan

liskan jaw

ng memili

SI:

yang bek

n a):

inasi ke 1:

  2inasi ke 2:

  2inasi ke 3:

  2inasi ke 4:   2kan dari y

NSTITUT TE

ROGRAl. Ganesha

OLUSIODUL TUOPIK : Memester

 AN

us sebuahakan dipin

 muatan lis

muatan li

lah 110 n

iliki mass

ih mudah t

ngkat kac

h elektron

a (tongkat

sutra ma

x10-9

C).

x10-9

C, d

 

ar ada 4

g menemp

an ditenga

  (+ atau

utkan bes

g letaknya

aban and

i gaya ter 

rja pada

̂   ̂  

̂   ̂   ng terbesa

NOLOGI BA

M STUDo 10, Bandu

TORIAL Fuatan List2 2013/20

  tongkat tdahkan d

trik yang m

trik yang

. Berapa

a (me) jauh

rlepas dar   digosok

). Setelah

kaca kehil

a tongkat

ari sini di

ri hukum k

 

kombinasi

atinya (tot

h notasika

-) sama

arnya gay

ditengah

dengan

esar..

muatan ya

̂   ̂  

̂   ̂   r: (3), (1), (

NDUNG – FA

I FISIKAg 40132, Ind

ISIKA DASik, Hukum

14 

rbuat dariri kaca k

udah dipin

imiliki ton

anyak ele

lebih kecil

 9,1111,671i atom darin dengan

digosok de

angan ele

kaca kele

ipahami b

ekekalan

 

posisi m

l ada 5 b

 sebagai

untuk ke

a yang b

(atau pada

nomor uru

ng letakny

̂    2̂    2

̂    2̂    22), (4)

KULTAS MA

onesia

 AR IIA (FI- Coulomb,

kaca yang  sutra. J

ahkan (dit

kat kaca s

tron yang

dari massa

00  0,0pada protokain sutr 

ngan kain

tron). Kar 

ihan muat

hwa tong

uatan listri

 

    .aupun jen

uah muata

 yang bes

  kombina

kerja pad

  muatan q

t kombina

  ditengah

̂  ̂  

 ̂   ̂  

EMATIKA &

1201) KE, Medan Li

  digosok-glaskan da

ransfer) ad

etelah ton

telah dipin

 proton (m

0054551n., tongkat

sutra, elek

ena diketa

an proton

at kaca t

k. Jadi

/is

n

r

si

a

),

si

(muatan

 2   22 ̂

 102 0

ILMU PENG

 1strik, Huk

osokan dri sudut p

alah elektr 

gkat kaca

dahkan da

p) atau

kaca ber 

tron pada

hui setela

dengan to

elah kehila

1   6,9

) adalah

̂    

̂      

TAHUAN A

m Gauss

ngan kainandang si

n.

igosokan

ri tongkat

muatan n

ongkat ka

  tongkat k

tal muatan

ngan mua

0

 elektr 

asumsikan

 84   24 

 104   0 

q

q

q

q

 AM

sutra. Matem atom

dengan kai

aca ke kai

tral (jumla

a berpinda

aca digos

nya menja

tan elektr 

 

n.

 jarak ant

aik

in

in

h

h

k

di

n

r

8/17/2019 2014_modul01

2/13

 

3. M

a

d

m

k

b

SOL

(a)

(b)

(c)

4. G

d

m

SOL

 

 

 

5. S

Q

m

 

uatan posi

au D dilet

ngan nol.

uatan neg

dua terse

sarnya m

SI:

i C

egative

ebih besar 

ambar ma

ri kompos

uatan posi

 

SI:

Garis-ga

arahnya

yang dil

Jika slo

Sedang

artinya s

Garis-ga

alasan

Gambar

berp

makahany

Gambar

deng

pana

artiny

meda

masi

Gambar

dirua

Gambar

uatu perm

1=+6x10-12

 

elalui perm

(a)

if diletaka

kan muat

  (b) Muat

ative. (c)

but, apak

atan yang

akah (a), (

isi muatan-

if (+4q), s

 

ris medan

berakhir

lui lengku

pe  nya b

an untuk

lope nya k

ris medan

ekeliruan

(a).  Ada

tongan se

  jadinya a memiliki

(b). Garis

n anak pa

nya harus

a untuk 1

n listrik ya

g muatan

(d). Ada g

ngan antar 

(c) benar

ukaan Ga

C dan Q2

ukaan Ga

 

seperti pa

an kedua

an kedua

agaimana

h lebih

ditengah.

b), (c), ata

muatan lis

perti pada

listrik dimo

enuju mu

ngan garis

rubah uba

asus dima

nstan, me

listrik pada

cara meng

garis med

perti pada

a 2 nilaiatu nilai m

medan li

nah beraw

 proporsio

q ada 2

ng digamb

q harus m

aris meda

a +4q dan -

arena tida

ss dipilih

2x10-12

 C

ss tersebu

 

(

da gambar 

gar total

tersebut j

kah besar 

ecil, lebih

(d) yang

rik berupa

gambar. B

delkan seb

tan negati

  medan m

h menunj

na medan

an listrik d

soal yang

gambarka

an listrik

titik P ga

edan listriedan listrik.

trik tidak

al dari mu

al, jadi jik

aris meda

arkan den

enerima 2

n listrik di

2q medan

mengand

berbentuk

, seperti p

t. 

)

. (a) Di pos

edan listr 

nisnya m

ya (magni

besar at

ereprese

muatan ne

ri penjelas

agai garis

f. Besarny

mberikan

kan besar 

listrik yang

ilukiskan s

idak benar

nnya:

berpoton

bar (a). Ji

k pada titi 

proporsio

tan positif

ada 8 ga

n listrik. S

an anak p

garis meda

gambarka

listriknya m

ng kekelir 

kubus me

da gamba

 

isi manaka

ik di titik

atan posi

tude-nya)

u sama

tasikan ga

gative (-q,

an anda.

berarah ya

a kemiring

informasi

dan arah

 bekerja p

bagai gari

adalah ga

an. Garis

ka ada du

  yang sa

nal . Jumla

dan berak

ris medan

ehingga u

anah yang

n listrik.

n sejajar

enjadi kon

an seperti

lingkupi d

. Tentukan

 

(c)

h B, C,

sama

if atau

muatan

dengan

ris-garis m

-q, dan -2q

ng dimulai

an/slope  a

rah meda

  medan li

da suatu

s lurus sej

bar (a), (

garis me

  garis me

a, seharu

h garis me

ir di muat

listrik men

tuk -2q h

  menuju -

ari+4q m

stan (mem

yang dise

a muatan

fluks listri

 

edan listrik

) yang ber 

dari muata

au tangen

n listrik di

striknya tid

aerah ada

 jar.

), (d) deng

an listrik

dan listrik

nya pada

dan yang

n negatif.

inggalkan

rus mene

q, sedang

nuju -2q.

hami arti g

utkan diat

listrik

yang

(d) 

yang sesu

da disekit

n positif da

disuatu tit

itik terseb

ak konsta

lah konsta

n bebera

idak perna

erpotonga

titik terseb

igambarka

umlah an

uatan +4

ima 4 gar 

kan masin

Disetiap tit

aris sejajar 

s.

ai

r

n

ik

t

.

,

a

h

n

t

n

k

,

is

-

ik

).

8/17/2019 2014_modul01

3/13

 SOL

Fluks

listrik

B.

SOL

Na

Prot

Elek

 

Meda

   

       

       

 

2.

t

 

SOL

 

Teta

 

SI:

listrik yang

yang diling

OAL

SI:

a

n

tron

n listrik di ti

  ̂   ̂ 

  ̂   ̂     ̂ 1

8,9910

3,600495 9,26155uatu bola

ergantung

etral seca

,150m, s

enyebabk

ebesar .

SI:

kan sumb

 melalui pe

kupi permu

Φ  

Simb

p

e

tik (0,0) pu

 

50  30 ̂ 

1,6021

210

 ̂ 0,510 ̂ 0,10   ̂ insulator  

pada seu

a listrik. L

perti pad

an muata

entukan: (

 koordinal

rmukaan t

kaan Gau

    

 

1.

memb

1=30

seten

seten

 

ol

sat seteng

̂  ̂ 

̂  3   ̂ 50cos 800  sin

  ̂ 10,984815723 ̂ 

,819371ermassa

as tali ya

alu muata

a gambar.

  yang ter 

a) besar ,

pada mua

rtutup ber 

s. Sehingg

  68

Beberap

entuk konfi

, 2=500,

ah lingkar 

ah lingkar 

Muatan L

+e=+1,60

-e=-1,602

h lingkara

̂   

  ̂    cos 500 

0,86602 0,76601,06079 0 N/Cx10

-2  kg

ng massa-

  lainnya

  Interaksi

gantung m

(b) gaya te

an +0,600

entuk kub

a fluks nya

0  2,8510

  muatan

gurasi sete

3=300, dan

n (pusat s

n tersebut

istrik

2x10-19

C

x10-19

C

adalah:

0  cos 20 cos 200 2 0,1736 0,3420

an bermu

nya dapat

,900 µC

kedua m

embuat s

gang taliny

 µC.

s tersebut

10    

listrik ele

ngah lingk

 4=200. T

umbu koo

diletakan

̂  ̂cos 

  ̂co ̂  200  0,6427 

tan +0,60

diabaikan

iletakan s

uatan ter 

dut simpa

a.

bergantun

0,452  

tron(e) d

aran berjar 

ntukan: (a

dinat), (b)

uatan uji

   ̂  

80  ̂  

9 0,939

0 µC

dan

ejauh

sebut

ngan

kepada t

 

n proton(

i-jari r = 2

) medan lis

gaya listrik

erupa satu

 ̂ 

80 

9

y 

tal muatan

) diletaka

m, diketah

trik di pus

  jika dipus

 proton.

 

n

ui

t

t

x 

8/17/2019 2014_modul01

4/13

(a)

̂ 

(b)

3.

SOL

Teta

seba

 

(a)

   

istem dala

impangan

aya tegan

aya berat

aya listrik

  0     ̂ 

alau kita p cos  0,ehingga

  ,

 

,21576   c,21576      0,20  aya tegan

 0,2157otal muat

onduktor s

anjang, (b)

ahwa untu

emberika

SI:

kan pada

gai contoh

 

apat muat  

       

m keadaa

sebesar .

g tali     ̂     

   ̂ cos 0,21576isahkan ko,21576 84 0 dan

s  0,780,784 01576784   0,0,2752g tali

6    0,21sin15n negatif

epanjang

medan lis

k a yang

bentuk fo

titik P se

pada ele

 

an persatu

 

    

setimban

Gaya yang

̂  ̂ 8,9910

   ̂ 0,784 ̂ componen ga0 

0 

2752 15,39 

76,39  0,  q=4,23

L=8,15 cm

rik di titik

angat bes

rmulasi se

agai (0,0).

en panjan

an panjang

dx 

 dan muat

 bekerja p  ̂ cos 810 ,

  ̂ 0,2157  0,784ya x dan y

13  fC yang

. Hitung (a

 yang jara

ar tongkat

erti muata

  Permasal

g dx yang

̂

n +0,600

da muatan

9,8 ̂   

6 0 0diperoleh

erdistribus

) rapat mu

nya a=12

bermuatan

 titik.

han seper 

araknya x

C yang te

 +0,600 µ

,784  ̂    ̂ 0,

i secara s

atan persa

m, (c) buk

  listrik ter 

ti ini disel

dari titik P

rgantung p

 adalah

1576  

eragam m

tuan

tikan

ebut

saikan de

  terdapat

ada tali me

enempati t

ngan mem

uatan -dq

mbuat sud

ongkat no

buat asum

, sedangka

t

-

si

n

8/17/2019 2014_modul01

5/13

 

(b)

     

     

(c)      

Bent 

4.

t

SOL

Pada

Kom

kom

   

   4,8,1edan listri

 

  1 8,9910 8,9910̂ 1,5727edan listri   

  ̂ ≫  

k formula

ua cincin

eduanya

1, dan q2 y

ersebut ter 

ang jarak

erbanding

SI:

cincin ke 1

onen E p

onen x saj

 

R 

310510 di titik P

  ̂    1 5,19 5,1910  di titik P

  ̂  ̂  

̂

 i   (ring) non

erjari-jari

ang terdist

pisah seja

nya R d

n q1/q2.

da arah te

a.

 

R 

r 

r 

5,19

̂

  ̂210210

ntuk a jau

 

  

≫  di at-konduktor

ang sama

ribusi seca

h d=3R. Ji

ri cincin

gak lurus d

  ̂ 

210

  ̂1    1 12103,37055

h lebih be

as kemaba

di letakan

R, dan ma

ra seragam

ka diketah

pertama

engan sum

  12√ 2

 

 

  ̂

8,1518,1510

ar dari L

li ke bentuk

  seperti p

sing-masin

 (merata).

i medan li

dalah nol

 

bu x saling

̂ 

cos 

x 

̂     12

 

formulasi

da gamb

g bermuat

Kedua cin

strik di titik

, berapak

 menghila

√ 2 

   √ cos

1

   ̂

0 

muatan titi

r.

n

in

P

h

gkan sehi

    

 

dengan r 

gga E han

√ 2    1√ 2 1√ 2 

a.

a ada pad

  1√ 2 

a

8/17/2019 2014_modul01

6/13

Pada

Guna

 jarak

cos

  Total

   

̂  2  

SOL

 

t

 

 

Ga

da

cincin ke 2

kan analog

pusat cinci

 2  

cos  medan listr 

0   

2  ̂ √ √    √ 

SI:

ntuk kasu

erletak di b

  ̂       ̂ 

mbar 

soal 

n 

6 

i perhitun

 2 ke titik

2  2

   

ik di titik P

  2

5√ 5  0,506

s ini meda

idang yang

cos ̂  ̂  

o 

5 

an yang s

 adalah 2

    2√ 52

√ 5  5̂  

0 

0 

5.

muatan

cakram t

cakram.

n listrik ha

 tegak luru

      /

/ 

ama deng

.

2√ 5 

  2√ 5 ̂  25√ 5

akram b

persatuan

ersebut pa

ya ada nil

 dengan s

  √   ̂

2  

n mengin

rjari-jari 2,

luas 5,3 µ

a titik seja

ai nya pad

mbu z, tot

  ̂    /

at arah m

̂  25√ 5

5 cm pa

C/m2. Hitu

uh z=12c

 

a arah su

al medan li

  / ̂

edan cinci

 

a permuk

ng medan

yang leta

bu z seda

strik adala

 

2 

n ke 2 ad

aannya m

listrik yan

nya tepat

ngkan pad

 nol.

 

lah ̂, da

miliki rap

g dihasilka

i atas pus

a arah yan

n

t

n

t

g

8/17/2019 2014_modul01

7/13

J

 

 

  

6. J

 

SOL

Dari g

z

0

0,5

Untuk

  Sehin

  Pada

Seda

Sehin

efinisikan     ̂   ̂   ̂ 2ari-jari cak

apat muat

osisi z=12

̂ 2

  ̂ 5,31,77  ̂ 2,99  ̂ 2,99  ̂ 630ika diketa

umbu z pecara me

edan listr 

s=8,0cm. B

SI:

rafik diperl

E

Em 

s 0,5

kasus me

   ̂ 2 1 gga    a

  2z=0 persa

0    2 gkan dari

gga 

,   22

    am R=2,5

an persatu

cm= 1,2x1

1   

1010 135103510,107  

hui besar 

ada cakrarata, ditun

ik maksim

erapa jari-j

ihatkan nil

m 

ghitung m

   alah besar 

1   aan diata

grafik  

, sehingga

    

  1 cm=2,5x1

an luas 0

-1m

  0,120,1225 0,9789

,02105

ya meda

m yang m jukan ole

um (Em)  t

ari cakram

i

edan listrik

 nya meda

 

menjadi

0    

2  ̂   

-2m5,3   5

 ̂ 5,328,85

 5  

listrik s

uatannyagrafik

rhadap z,

tersebut.

setinggi z

listrik

12

 ̂ 2

310    1010 1

panjang

tersebaresarnya

dimana

iatas cakr 

̂    1

  ,

  1,2

m bermua

2

 1

 

1,21010 

tan listrik a

 

2,510

dalah

 

8/17/2019 2014_modul01

8/13

Pada z=0,5zs =0,5x8x10-2

m=0,04m

0,04    2 1   0,04

 0,04   

Sedangkan dari grafik 0,04  0,5  sehingga

2 1   0,04 0,04    0,5  

dan hasil sebelumnya pada z=0     20, sehingga2 1

  0,04 0,04  0,5

2 

1   0,04 0,04    0,5

1 0,5

  0,04

 0,04   

0,5   0,04 0,04   12,5   1 0,04   0,04      112,5

 

  4,810  0,0693  

7. Elektron bergerak di antara dua keping sejajar yang mengandung medan listrik   ̂ 120 / ,diketahui komponen kecepatan sesaat pada arah x, vx=1,5x105 m/s dan pada arah y, vy=3,0x103 m/s.Tentukan percepatan elektron dalam pengaruh medan listrik tersebut (nyatakan dalam notasi vektor).

Diralat:

Elektron bergerak di antara dua keping sejajar yang mengandung medan listrik   ̂ 120 / ,diketahui pada suatu saat tertentu terukur komponen kecepatan nya pada arah x, vx=1,5x10

5 m/s

dan pada arah y, vy=3,0x103 m/s. (a) Tentukan percepatan elektron dalam pengaruh medan listrik

tersebut (nyatakan dalam notasi vektor). (b) Tentukan kecepatan elektron ketika pos isinya dalam

arah x telah berpindah sejauh 2 cm.

SOLUSI:

Soal ini dapat diilustrasikan sebagai beriku: medan listrik   ̂ 120 / berada  diantara  2  keping  sejajar dimana  arah  medan  listrik  tersebut  ke  arah  sumbu  y  positif   (digambarkan  sebagai  anak  panah  dengan  garis 

terputus‐putus). Sehingga dapat disimpukan bahwa keping diatas bermuatan negatif  sedangkan keping dibawah 

bermuatan positif,  sebab medan  listrik bergerak dari muatan positif  ke negatif. Di  titik  tertentu  terindentifikasi 

posisi elektron yang sedang bergerak dengan kecepatan  ̂  ̂ , dimana vx=1,5x105 m/s dan vy=3,0x103 m/s. Namun karena electron bermuatan negative sedangkan keeping diatas  juga bermuatan negatif  maka elektron 

akan tertolak dari keping diatas dan tertarik menuju keping bawah bermuatan positif, dengan kata lain gaya listrik 

arahnya ke sumbu y negatif. Sehingga lintasannya kurang lebih seperti pada gambar. 

x 

y 

  120/ 

  

, ,   , , ∆ 2

8/17/2019 2014_modul01

9/13

 

(a). Gaya yang bekerja pada elektron yang bergerak diantara dua keeping sejajar tersebut adalah gaya

listrik dan gaya gravitasi, namun gaya gravitasi kemudian dapat diabaikan karena sangat kecil.

Diketahui m adalah massa elektron (m=9,1110kg), dan muatan elektron 1,602 10    

  ̂   

 ̂ 120  ̂  ̂  ̂   ̂ 1,602 10120 ̂ 9,11109,8  9,1110 ̂  ̂  ̂192,240 10  ̂ 89,27810  9,1110 ̂  ̂  ̂2,11021 10  ̂ 9,8 ̂  ̂  Dari hasil diatas diperoleh bahwa komponen percepatan pada arah x adalah nol, sehingga

kecepatan pada arah x adalah konstan. Sedangkan komponen percepatan pada arah y adalah

̂2,11021 10  9,8  ̂  

  2,11021 10 9,8  2,11021 10 (gaya gravitasi sangat kecil dibandingkan gayalistrik sehingga dapat diabaikan). Jadi percepatan elektron adalah

   ̂2,11021 10 2 (b). Asumsikan pada waktu t1, elektron berada pada posisi (x1,y1) dengan kecepatan

̂  ̂   ̂ 1,5x10   ̂ 3x10  Kemudian pada waktu t2, elektron berada pada posisi (x2,y2), dimana perubahan posisi pada arah x

yaitu ∆     2 210 , sedangkan kecepatan pada t2 adalah

̂  ̂   ̂ 1,5x10

   ̂  

karena  konstan, jadi kita tinggal mencari . Definisikan   0 ,   ,   0 ,   ,sehingga ∆ 0 210 . Kemudian      

 2101,5x10  1,33310  

 

 

 

       

 

          ̂2,11021 10 

 

      0   ̂2,11021 10 

 

    ̂ 1,5x10  ̂ 3x10   ̂2,11021 10       ̂ 1,5x10  ̂ 3x10   ̂2,11021 10 1,33310 

    ̂ 0,2813 10  ̂ 1,5x10  ̂ 3x10       ̂ 1,5x10   ̂ 2,810 10  

8. Suatu dipol listrik dengan momen dipol  3̂ 4̂1,2410  berada pada ruangan yangbermedan listrik   4000 /. (a) Berapa energi potensial dari dipol listrik tersebut, (b) berapatorsi yang bekerja pada dipol tersebut.

8/17/2019 2014_modul01

10/13

SOL

(a)

1Nm

Tand

listrik

(b)

  

9.

SOL

 

Dari

Φ Perm

 ∮   ∙ 

Sisi ki

  ∙Sisi k

  ∙Sisi a

  ∙Sisi b

  ∙Sisi d

SI:

nergi pote

∙   1 Joule

negatif pa

melakukan

orsi dari di

     1,9840ada gam

engan pa

1=4m. Ku

edan listr 

eter. Ber 

ubus terse

SI:

Hukum Ga

  ∙

ukaan Gau

   

iri pada   anan pada

    as pada

   awah pada

epan pada

 

sis

nsial dari di

3   ̂ 4  ̂da hasil di

kerja.

pol listrik

3   ̂ 4  ̂ 1026 ar diperlih

 jang sisi

us terseb

ik   3pa besar

but.

ss

   ss berbent

  ∙    

2, 3 3̂4 4, 3

3̂ 4   2, 3

3̂ 4   0, 3

3̂ 5, 2

2 

 

0  2 

i 

kiri 

ipol listrik

1,24103atas menu

1,241030 

atkan per 

  m di let

ut berada 4 ̂ 3total muat

k kubus s

  ∙  

5, 0  ̂ 3 ∙ 5, 0

3 ∙   5, 2

3 ∙   5, 2 ̂ 3 4, 0

4 

isi 

kanan 

⋅  4njukan bah

  

ukaan G

kan sudut

pada dae / , dean listrik y

hingga tot

  ∙

2  :   2  : 4

4  :

   3  4  : 2  :

5 3

sisi 

atas 

000  a energi

000  

uss berbe

ya pada

rah yang

ngan y da

ang berad

l fluks listri

  ∙

4 

 

33 

sisi 

bawa

1,48801dilepaskan

 41,

ntuk kubu

1=5m, da

dipengaruh

lam satua

a di dala

ik:

  ∙

42

4

3

3

 

sisi 

dep

026  dari siste

41030 

s

i

  ∙

  16

64

12

  3

n 

sisi 

b

 digunaka

 4000

   

  

lakang 

oleh dipol

 

64   

256  

12  

8/17/2019 2014_modul01

11/13

  ∙Sisi b

  ∙Dari h

Φ Sehin

 

10.

SOL

 

Guna

melin

melin

 

  U( 

  ∙ 2Dima

yang

   elakang pa

 asil di atas

  ∙ gga

Φ ambar (a)

ermuatan

onsentrisalam se

ermuatan

ilinder ya

esar, ked

ersifat non

dalah be

ebagai fu

rahnya ra

ilinder ters

erbentuk l

angat kec

SI:

kan Huku

gkupi mua

gkupinya s

tuk mengh

digambar

      a  rapat

dilingkupi p

  12

  

3̂ 4 da 3,3̂ 4 total fluks

192

8,8510  adalah si

di letak

(tepat diuah la

listrik

ng ukura

ua silind

-konduktor 

arnya m

gsi dari j

ial dari p

ebut, dan

pisan tipi

il  sehingg

  Gauss,

tan silind

bagai .itung med

engan gar 

   muatan p

ermukaan

 

3 ∙   4,

 ̂ 3 ∙adalah

2 

  linder pejal

n secara

tengah) disan tipi

berbentu

nya lebih

r tersebu

. Grafik (b)

dan listri

arak yang

sat kedua

besarnya

yang mel

 kita tidak

uat perm

r pejal.

n listrik da

is putus-pu

rsatuan v

Gauss. Se

  12

L 

3  2  

 

192  l

i

s=3,0x103

ingkupi sili

 memiliki i

kaan Gau

otasikan

i muatan s

tus berjari-j

lume pada

ingga me  

  3 :

3

  1,69

N/C. Tent

der pejal.

nformasi

ss berbent

 jari-jari sil

ilinder peja

ari  dan p

  silinder p

an listrik p

3

3

210

kan rapat

Ralat: Sili

edan list

uk silinder

inder peja

l, maka bu

anjang L.

ejal, dan da  

 

 

muatan li

nder pejal

rik di dala

dengan j

l sebagai

t permuka

 adala  adala

12

12  

trik pada

tersebut

silinder

ri-jari  da  dan san Gauss

h volume

h

 

ilinder yan

ari-jari ny

ejal. 

panjang

linder yan

ntara  da

ilinder pej

g

a

L 

g

n

al

8/17/2019 2014_modul01

12/13

 

Gunakan data dari grafik, gambar (b)

Jari-jari Medan listrik

 (dari grafik belum jelas nilainya hanya

berkisar antara 1 cm

dan 1,5 cm bisa kita cari

nilainya).

    3103  

  3,510     1103  Sehingga untuk     12

     12

    2  310

 

  310 2   310 2 8,8510     5,3110  

Untuk   3,510  

  12  

    12  

  12

  3,510  110

Substitusikan nila  dari hasil sebelumnya

    12  

  12

5,3110  

3,510   1

2 8,85105,3110

3,510     2,820106,19510 

 0,004552  

sedangkan dari grafik

  110  Sehingga

0,004552   110 

 4,55210110   4,55210   

dan

  5,3110

    5,31104,55210  0,011665 1,166510 1,1665

Hasil  sesuai dengan grafik, dan medan listrik pada    adalah

 

  1

2

    1

28,8510

4,55210 1,166510

    6,19410

1,7710  

  34,99435    35    

8/17/2019 2014_modul01

13/13

 

  Medan listrik di luar kulit silinder bermuatan listrik dapat dihitung dengan membuat permukaan Gauss

dengan  (digambar dengan garis putus-putus berjari-jari  dan panjang L).

Muatan total yang dilingkupi permukaan Gauss (

)  yaitu banyaknya muatan silinder pejal yang

dilingkupi permukaan Gauss, ditambah banyaknya muatan yang berada pada kulit silinder yang dilingkupipermukaan Gauss.

    2 dimana  adalah rapat muatan persatuan luas dari kulit silinder bermuatan.

  ∙           2  

2     2  

 

  1

2

  2

 

  1

2

  2

 

Gunakan hasil sebelumnya

4,55210      1,166510

    12   2  

  128,8510

4,552101,166510  2  

    11,77106,19410  2  

 Ambil data dari grafik dengan  berada pada rentang 3,510  610  Jari-jari Medan listrik

  3,510     2103  

    11,77106,19410  2  

  11,7710

6,19410  2 3,5103,510  

    16,19510 6,19410  710 

   1

6,19510 6,19410  710 

  999,839 1,1299410 Dari grafik diperoleh

  210  Sehingga 999,839 1,1299410 210   210  999,8391,1299410   2,65510

   

L