SOAL FLUKS LISTRIK dan HUKUM GAUSS (pertemuan ke 5)

   1. Jika terdapat persegi dengan panjang sisi 20 cm, lalu bila sebuah medan listrik homogen sebesar 200 N/C ditembakkan ke arahnya dengan arah yang tegak lurus bidang persegi tersebut, berapa jumlah garis medan listrik yang menembus bidang persegi tersebut (fluks listrik)?

Jawab :

Diketahui:
Luas Persegi = 20 x 20 = 400 cm² = 4 x 10^-2 m²
Ditanya : Jumlah Garis yang menembus bidang adalah ....
Φ = E. A
Φ = 200. 4 x 10^-2 m
Φ = 8 weber 

2. Medan listrik sebesar 5000 N/C melewati permukaan persegi dan membentuk sudut 60^o   terhadap garis normal. Luas permukaan persegi adalah 2 m². Tentukan fluks listrik yang melalui permukaan persegi!

Pembahasan:

 

Diketahui :

Medan listrik (E) = 5000 N/C

Luas permukaan (A) = 2 m² 

θ = 60^o 

Ditanya : 

Fluks listrik (Φ)

Jawab :

Fluks listrik : 

Φ = E A cos θ 

    = (5000)(2)(cos 60) 

    = (5000)(2)(0,5) 

    = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C  

3. Sebuah bola berjari-jari 0,5 meter dan di pusat bola terdapat muatan listrik 10 μC. Tentukan fluks   listrik yang melalui bola!
Pembahasan

 

Diketahui :

Jari-jari bola (r) = 0,5 meter

Muatan listrik (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C

Ditanya : Fluks listrik (Φ)

Jawab :

Medan listrik :

E = k q/r² 

E = (9 x 10⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 C) / 0,5² 

E = (90 x 10³) / 0,25

E = 360 x 10³ 

E = 3,60 x 10⁵ N/C 

Luas permukaan bola :

A = 4 π r² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 m² 

Fluks listrik : 

Garis medan listrik tegak lurus dengan permukaan dan berhimpit dengan garis normal sehingga sudut yang terbentuk 0^o. 

Φ = E A cos θ

Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(cos 0)

Φ = (11,304 x 10⁵)(1)

Φ = 11,304 x 10⁵ 

Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C