⚡ Kuis Gaya Coulomb, Medan Listrik, Potensial Listrik & Energi Potensial Listrik — 20 Soal PG Kompleks (A–D)
Fokus: Soal kesebandingan — jika besaran A diperbesar n kali, besaran B menjadi ... kali semula.
📋 Petunjuk Pengerjaan Kuis — 20 Soal Pilihan Ganda Kompleks (A–D)
- Waktu pengerjaan: 40 menit. Timer berjalan setelah Anda klik "▶️ Mulai Ujian".
- Setiap soal menampilkan empat pernyataan (A, B, C, dan D). Centang pernyataan yang menurut Anda benar, lalu klik "🔒 Kunci Jawaban".
- Setelah dikunci, jawaban tidak dapat diubah dan pembahasan akan langsung ditampilkan.
- Skor per soal: 5 poin jika semua centang tepat (sesuai kunci). Total maksimal 100.
- Soal-soal berfokus pada hubungan kesebandingan — tanpa perhitungan rumit, cukup analisis proporsi.
- Setelah ujian selesai, Anda dapat melihat grafik capaian sub-materi dan pembahasan lengkap.
- Gunakan Kalkulator Saintifik (tombol di kanan atas) bila perlu.
- ⚠️ Integritas: Sistem mencatat setiap kali Anda mencoba membuka halaman lain. Setiap percobaan akan mengurangi skor akhir sebesar 2 poin.
📋 Anda telah mengerjakan kuis ini sebanyak 0 kali di perangkat ini.
Soal Belum Tersedia
Silakan isi Nama dan Kelas Anda, lalu klik tombol "▶️ Mulai Ujian" untuk memulai timer dan menampilkan 20 soal.
📚 Pendahuluan: Listrik Statis & Hukum Coulomb
Muatan listrik ada dua jenis: positif (+) dan negatif (-). Muatan sejenis tolak-menolak, muatan berlainan jenis tarik-menarik. Satuan SI muatan adalah coulomb (C). Gaya Coulomb adalah gaya interaksi antara dua muatan listrik diam.
Hukum Coulomb: F = k·q₁·q₂/r², dengan k = 1/(4πε₀) ≈ 9×10⁹ N·m²/C². Gaya Coulomb sebanding dengan hasil kali muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Arah gaya: tarik-menarik untuk muatan berlainan jenis, tolak-menolak untuk muatan sejenis.
Untuk soal kesebandingan: (1) Tulis perbandingan F₂/F₁ = (q₁'·q₂'/q₁·q₂) × (r²/r'²). (2) Substitusi faktor pengali setiap besaran. (3) Sederhanakan. Contoh: Jika r → 2r, maka F' = F/(2²) = F/4.
⚡ 1. Gaya Coulomb (F)
Rumus: F = k·q₁·q₂/r². F sebanding dengan q₁, sebanding dengan q₂, dan berbanding terbalik dengan r². Satuan F adalah newton (N).
- F ∝ q₁q₂: Jika hasil kali muatan menjadi n kali, F menjadi n kali.
- F ∝ 1/r²: Jika jarak menjadi n kali, F menjadi 1/n² kali.
- Kombinasi: F' = F × (faktor q₁q₂) / (faktor r)².
🌎 2. Medan Listrik (E)
Medan listrik adalah gaya per satuan muatan uji: E = F/q₀. Untuk muatan titik: E = k·Q/r². Satuan E adalah N/C atau V/m. Medan listrik adalah besaran vektor.
- E ∝ Q: Jika muatan sumber menjadi n kali, E menjadi n kali.
- E ∝ 1/r²: Jika jarak menjadi n kali, E menjadi 1/n² kali.
- E tidak bergantung pada muatan uji. Muatan uji hanya digunakan untuk mengukur E.
🚀 3. Potensial Listrik (V)
Potensial listrik adalah energi potensial per satuan muatan: V = EP/q₀. Untuk muatan titik: V = k·Q/r. Satuan V adalah volt (V) = J/C. Potensial listrik adalah besaran skalar.
- V ∝ Q: Jika muatan sumber menjadi n kali, V menjadi n kali.
- V ∝ 1/r: Jika jarak menjadi n kali, V menjadi 1/n kali. (Perhatikan: bukan 1/r²!)
- V adalah skalar: Potensial total = jumlah aljabar potensial dari setiap muatan.
🌀 4. Energi Potensial Listrik (EP)
Energi potensial listrik dua muatan: EP = k·q₁·q₂/r. Satuan EP adalah joule (J). EP bernilai positif untuk muatan sejenis (tolak-menolak), negatif untuk muatan berlainan jenis (tarik-menarik).
- EP ∝ q₁q₂: Jika hasil kali muatan menjadi n kali, EP menjadi n kali.
- EP ∝ 1/r: Jika jarak menjadi n kali, EP menjadi 1/n kali. (Sama seperti V, bukan 1/r²!)
- Hubungan dengan V: EP = q₀·V.
📖 Ringkasan Rumus & Kesebandingan
| Besaran | Rumus | Sebanding dengan | Berbanding terbalik dengan |
|---|---|---|---|
| Gaya Coulomb (F) | k·q₁·q₂/r² | q₁, q₂ | r² |
| Medan Listrik (E) | k·Q/r² | Q | r² |
| Potensial Listrik (V) | k·Q/r | Q | r |
| Energi Potensial (EP) | k·q₁·q₂/r | q₁, q₂ | r |
💡 Tips Belajar Kesebandingan Listrik Statis
- Ingat pola: F dan E ∝ 1/r²; V dan EP ∝ 1/r.
- Gunakan perbandingan: F₂/F₁ = (faktor q) / (faktor r)².
- Skalar vs Vektor: V dan EP adalah skalar; F dan E adalah vektor.
- Latih soal kombinasi: Perubahan beberapa besaran sekaligus.