Pembahasan Soal Bab 24 no 21.

1
Pembahasan Soal Bab 24 no 21.
Soal: Hitung medan listrik E (ke mana arah dan berapa besarnya) di titik perpotongan
diagonal P dari bujur sangkar dalam Gambar 24-18.
+q
1
E2
a
E3
E1
+2q
2
3
+q
a
Gambar 24-18. Soal 21
Jawab:
Bujur sangkar dengan sisi a akan mempunyai panjang diagonal (a2 + a2)1/2 = a√2. Titik
perpotongan diagonal P akan membagi diagonal sama panjang. Sehingga jarak dari P
ke muatan 1 dan P ke muatan 3 adalah sama panjang, yakni (1/2)a√2.
Medan listrik akibat muatan 1 (E1) dan akibat muatan 2 (E 2) berkekuatan sama besar
tetapi arahnya berlawanan. Sehingga resultan dari E1 + E2 = 0.
Kuat medan listrik E di titik P adalah hasil superposisi (penjumlahan vektor) dari E1 + E 2
+ E3 = 0 + E 3 = E3.
dengan
2
2
E3 = 1/(4π∈0) (2q)/[(1/2)a√2] = q/π∈0a
2
E = E1 + E2 + E3 = 0 + E3 = E3. = q/π∈0a
2
Jadi besar medan listrik di perpotongan diagonal bujursangkar P adalah q/π∈0a
dengan arah seperti arah vektor E2 (lihat gambar, yakni menjauhi muatan 2
menyamping ke kiri atas dengan sudut 45o dari horizontal).
2001 Nurkhamid, http://www.nurid.net/, email: [email protected]