Soal listrik statis kelas 12 paling sering menguji gaya Coulomb, medan listrik, potensial listrik, dan kapasitor. Kuncinya bukan hafal banyak rumus, tetapi tepat memilih rumus berdasarkan besaran yang diketahui. Kalau kamu bisa mengubah satuan mikro dan cm ke satuan SI, separuh soal langsung selesai.
Penjelasan Inti Materi yang Diuji
Listrik statis membahas muatan yang diam. Interaksinya menghasilkan gaya, medan, dan energi yang bisa dihitung.
| Konsep | Penjelasan | Contoh |
|---|---|---|
| Gaya Coulomb | Tarik atau tolak dua muatan | Dua muatan 2 μC berjarak 3 cm |
| Medan listrik | Gaya per satuan muatan uji | Medan di titik 10 cm dari muatan |
| Potensial listrik | Energi per satuan muatan | Potensial oleh dua muatan |
| Kapasitor | Penyimpan muatan | Hitung C gabungan seri paralel |
- F = k x q1 x q2 / r², satuan newton (N).
- E = k x q / r², satuan N/C.
- V = k x q / r, satuan volt (V).
- Ep = k x q1 x q2 / r dan W = q x ΔV, satuan joule (J).
- C = q/V dan C = ε0 x A/d, satuan farad (F).
Cara Menyelesaikan dengan Cepat dan Tepat
- Tulis besaran yang diketahui: q1, q2, r, E, V.
- Gambar arah gaya. Sejenis tolak-menolak, beda jenis tarik-menarik.
- Pilih rumus yang variabelnya paling lengkap.
- Samakan satuan, lalu hitung perlahan.
- 1 μC = 10-6 C, 1 nC = 10-9 C.
- 1 cm = 0,01 m. Jarak wajib meter sebelum dikuadratkan.
- Gaya adalah vektor. Resultan dua gaya tegak lurus memakai phytagoras.
- Tanda negatif pada muatan menentukan arah, bukan memperkecil angka dalam rumus besar gaya.
Contoh Soal Listrik Statis Kelas 12
- Dua muatan: q1 = 4 μC, q2 = 6 μC, r = 3 cm. Masukkan ke F = kq1q2/r². Hasilnya 240 N tolak-menolak.
- Resultan gaya: tiga muatan segaris, hitung F1 dan F2 terhadap muatan tengah, lalu jumlahkan dengan tanda arah kanan positif dan kiri negatif.
- Medan di satu titik: hitung E1 dan E2 terpisah. Jika arahnya berlawanan, kurangkan. Jika searah, jumlahkan.
- Energi potensial: gunakan Ep = kq1q2/r. Muatan beda tanda menghasilkan Ep negatif, artinya sistem mengikat.
Kesalahan yang Sering Terjadi
- Lupa mengkuadratkan jarak r.
- Salah konversi cm ke m sehingga hasil meleset 10.000 kali.
- Tertukar watt dengan kWh saat soal kapasitor dikaitkan energi listrik.
- Menjumlahkan potensial sebagai vektor, padahal V adalah skalar.
Cek ulang dengan tiga langkah. Pastikan pangkat 10 benar, satuan sudah SI, dan arah gaya logis.
FAQ
Apakah listrik statis kelas 12 selalu memakai rumus Coulomb?
Tidak. Coulomb hanya untuk gaya, sedangkan medan, potensial, dan kapasitor memakai rumus turunannya.
Kenapa jawaban gaya listrik bisa berbeda arah?
Karena muatan sejenis tolak-menolak dan beda jenis tarik-menarik, jadi gambar arah dulu sebelum menghitung besarnya.
Apa beda potensial listrik dan energi potensial listrik?
Potensial adalah energi per satuan muatan dalam volt, sedangkan energi potensial adalah total energi sistem dalam joule.