Pembahasan OSK IPA SMP Tahun 2022 No 21

21. Dua muatan listrik sebesar Q tetapi berbeda jenis terpisah satu sama lain sejauh 2a. Medan listrik ditengah-tengah kedua muatan tersebut sebesar ....
1. 0
2. kQ/4a²
3. 2kQ/a²
4. kQ/8a²

Pembahasan

Diket:

• q₁ = Q+
• q₂ = Q-
• r = 2a

Ditanya:

E_{x (di tengah-tengah antar muatan)} = ...?

Jawab:

Ilustrasi gambar:

• E_q1 = medan listrik di titik x akibat muatan 1

E_q1 memiliki arah ke kanan karena q1 bermuatan positif.

E₁ = k ^q₁/_r²

E₁ = k ^Q/_a²

• E_q2 = medan listrik di titik x akibat muatan 2

E_q2 memiliki arah ke kanan karena q2 bermuatan negatif.

E₂ = k ^q₂/_r²

E₂ = k ^Q/_a²

• Nilai medan listrik di x (di antara 2 muatan)

E_x = E_q1 + E_q2

E_x = k ^Q/_a² + k ^Q/_a²

E_x = 2 k ^Q/_a²

Sehingga medan listrik di tengah-tengah kedua muatan tersebut adalah 2 k ^Q/_a².