4 Contoh Soal Energi Potensial Listrik Kelas 11 dan Jawabannya

Ilustrasi contoh soal energi potensial listrik, sumber: unsplash/DariaShevtsova

Contoh soal energi potensial listrik perlu dipelajari untuk meningkatkan pemahaman tentang materi tersebut. Energi potensial listrik dipelajari di kelas 11 dan akan dijumpai pula di kelas 12.

Oleh karena itu, materi ini perlu dikuasai sejak awal agar tidak mengalami kesulitan saat bertemu kembali di kelas selanjutnya. Mempelajari energi potensial listrik tentunya tidak akan sia-sia karena sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh Soal Energi Potensial Listrik

Ilustrasi contoh soal energi potensial listrik, sumber: unsplash/JoshuaHoehne

Mengutip buku Mekanika dan Fluida 1, Yohanes Surya (2009: 273), energi potensial merupakan energi yang dimiliki benda akibat kondisi atau kedudukannya.

Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena dimiliki oleh benda-benda yang tidak bergerak. adapun contoh soal energi potensial listrik yakni sebagai berikut:

1. Sebuah muatan listrik sebesar 3 Coulomb akan dipindahkan dari titik P ke Q dengan usaha sebesar 20 Joule. Hitung beda potensial antara titik P dan Q!

Diketahui:

Q = 3 Coulomb

W = 20 Joule

Jawab:

V = W/Q

V = 3/20

V = 0,15 Volt

Jadi, beda potensial antara titik P dan Q sebesar 0,15 Volt.

2. Dua pelat sejajar masing-masing bermuatan positif dan negatif. Medan listrik antara kedua pelat tersebut sebesar 500 Volt/meter, sedangkan jarak antara keduanya adalah 2 cm. Tentukan perubahan energi potensial proton jika bergerak dari pelat bermuatan positif ke pelat negatif

Diketahui :

Medan listrik di antara kedua pelat (E) = 500 Volt/meter

Jarak antara kedua pelat (s) = 2 cm = 0,02 meter

Muatan proton = +1,60 x 10-19 Coulomb

Ditanya : Perubahan energi potensial listrik (ΔEP)

Jawab :

Hitung beda potensial atau tegangan listrik lebih dahulu:

V = E s

V = (500 Volt/meter)(0,02 meter)

V = 10 Volt

Jawab:

Perubahan energi potensial listrik :

ΔEP = q V

ΔEP = (1,60 x 10-19 C)(10 V)

ΔEP = 16 x 10-19 Joule

ΔEP = 1,6 x 10-18 Joule

3. Elektron dipercepat dari kondisi diam melewati beda potensial 12 Volt. Berapakah perubahan energi potensial elektron ?

Diketahui :

Beda potensial listrik = tegangan listrik (V) = 12 Volt

Muatan 1 elektron (e) = -1,60 x 10-19 Coulomb

Ditanya : Perubahan energi potensial elektron (ΔEP)

Jawab :

ΔEP = q V = (-1,60 x 10-19 C)(12 V) = -19,2 x 10-19 Joule

4. Muatan pada A sebesar +9 μc dan muatan pada B sebesar -4 μc. Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109 Nm2C−2, 1 μc = 10−6 C. Berapakah perubahan energi potensial listrik muatan B apabila bergerak ke muatan A?

Diketahui :

Muatan A (q1) = +9 μc = +9 x 10−6 C

Muatan B (q1) = -4 μc = -4 x 10−6 C

Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109 Nm2C−2

Jarak antara muatan A dan B (r) = 10 cm = 0,1 meter = 10-1 meter

Ditanya : Perubahan energi potensial listrik muatan B jika bergerak ke muatan A

Jawab :

Benda bermassa yang bergerak ke bawah menyebabkan ketinggian dan energi potensial gravitasinya menjadi berkurang. Jadi, muatan B bergerak ke muatan A, sehingga energi potensial listrik menjadi berkurang 2,4 Joule.

Baca juga: Rumus dan Contoh Soal Energi Potensial Pegas

Contoh soal energi potensial listrik yang dibahas di atas bisa dijadikan acuan untuk belajar secara mandiri. Semakin banyak soal yang dipelajari, materi ini akan semakin mudah dikuasai. (DLA)