Listrik Statis

KELAS XII SMA/MA

LISTRIK STATIS

Created by :
Yulis Kusmonowinarti

MAN 1 Nganjuk

1 IDENTITAS

Mata Pelajaran : FISIKA (PEMINATAN)
Semester
Kompetensi Dasar :1

Materi Pembelajaran : 3.2 Menganalisis muatan listrik, gaya listrik, kuat medan listrik, fluks,
potensial listrik, energi potensial listrik serta penerapannya
pada berbagai kasus

4.2 Melakukan percobaan berikut presentasi hasil percobaan
kelistrikan (misalnya pengisian dan pengosongan kapasitor) dan
manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari

: Listrik Statis (Elektrostatika)
• Listrik statis dan muatan listrik
• Hukum Coulomb
• Medan listrik
• Energi potensial listrik dan potensial listrik
• Kapasitor

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 1|Page

Listrik Statis

2 PETA KONSEP

ELEKTROSTATIKA prinsipnya diaplikasikan pada
mempelajari

LISTRIK STATIS
Meliputi pembahasan

Muatan Gaya Medan Fluks Potensial Energi
Listrik Listrik Listrik Listrik Listrik Listrik

dapat mematuhi Polanya ditujukan mematuhi • Mesin
disimpan dengan fotocopy
di dalam
Hukum Garis-garis Hukum • Printer
Coulomb Medan Gauss aser

Listrik Listrik • Penangkat
petri
Kapasitor Dapat disusun Seri
secara Paralel • Filter asap

karakteristiknya prinsipnya diaplikasikan pada
dicirikan oleh

Kapasitansniilai ditingkatkan Dielektrik • tombol
dengan menggunakan keybord

besarnya bergantung pada • Thrremen
• Tingkat

pencahayaan
• defriblitor

Luas Plat Jarak antara kedua
Kapasitor plat kapasitor

2|Page

3 PROSES BELAJAR

KEGIATAN BELAJAR 01

A URAIAN SINGKAT MATERI

Interaksi Elektrostatik
❖ Jenis-jenis Muatan Listrik
a. Muatan listrik positif
b. Muatan listrik negatif
❖ Partikel Pembawa Muatan Listrik
Partikel pembawa muatan positif adalah proton, sedangkan partikel pembawa
muatan listrik negatif adalah elektron.
❖ Pengertian Benda Bermuatan dan Benda Netral
a. Benda bermuatan positif
Suatu benda yang kekurangan elektron
b. Benda bermuatan negatif
Suatu benda yang kelebihan elektron
c. Benda netral
Suatu benda jika jumlah proton = jumlah elektron.
❖ Gaya Coulomb antara Dua Muatan Listrik
Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak yang terjadi di rumuskan
dalam hukum Coulomb yang dinyatakan oleh Charles Augustin de Coumlomb
(1786) sebagai berikut :

“Gaya antara dua muatan listrik sebanding dengan besar masing-
masing muatan, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara
ke dua muatan itu”

q1 q2 q1 q2

++ +-

r r
Secara matematis, dirumuskan sebagai :

q1 .q2 ................................................................................................. (2.1)
Fc = k r²

k= 1 Gaya Coulomb ..........................Newton (N)
4 o muatan 1 ...................................Coulomb (C)
muatan 2 ...................................Coulomb (C)
Keterangan : konstanta = 9 x 109 Nm²C-2
F=
q1 =
q2 =
k=

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 3|Page

Listrik Statis

Jika q1 dan q2 sejenis (+ dengan +, atau – dengan -), maka gayanya berupa gaya
tolak menolak.
Jika q1 dan q2 tidak sejenis (+ dengan -, atau – dengan +), maka gayanya berupa
gaya tarik-menarik.
❖ Resultan Gaya Coloumb di suatu titik bermuatan yang segaris
Resultan gaya coulomb di suatu titik bermuatan, dirumuskan sebagai :

FR =F1 + F2 + F3 +....

F=kq n  qi
i=1 ri 2

Keterangan :

F = Gaya Coulomb ..........................Newton (N0

q = muatan yang ditinjau................. Coulomb (C)

Q1 = muatan-muatan yang berinteraksi dengan q.

R1 = jarak masing-masing muatan yang berinteraksi dengan q

terhadap muatan q.

± = tanda (+) dan (-) tergantung pada penentuan tanda untuk arah,

bukan pada jenis muatan-muatan yang berinteraksi dengan q.

B LATIHAN TERBIMBING
1. Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-
menarik sebesar F. Jika jarak antara kedua muatan dijadikan 4 R, tentukan nilai
perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antara kedua partikel terhadap
kondisi awalnya!

Pembahasan

, sehingga

2. Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut!

Jika QA = + 1 μC, QB = − 2 μC ,QC = + 4 μC dan k = 9 x 109 N m2 C− 2 tentukan besar dan
arah gaya Coulomb pada muatan B !
Pembahasan
Pada muatan B bekerja 2 buah gaya, yaitu hasil interaksi antara muatan A dan B

4|Page

sebut saja FBA yang berarah ke kiri dan hasil interaksi antara muatan B dan C sebut
saja FBC yang berarah ke kanan. Ilustrasi seperti gambar berikut:

Karena kedua gaya segaris namun berlawanan arah maka untuk mencari resultan
gaya cukup dengan mengurangkan kedua gaya, misalkan resultannya kasih
nama Ftotal :
F total = FBC - FBA
F total = 72 X 10 - 3 - 18 x 10 -3 = 54 x 10 -3 N
Arah sesuai dengan FBC yaitu ke kanan.

C TUGAS MANDIRI
1. Dua buah muatan qA dan qB masing-masing besarnya +40 µC dan +40 µC.

Keduanya terpisah sejauh 40 mm di udara. Berapakah besar dan arah gaya listrik
kedua muatan tersebut?.
2. Dua muatan dipisahkan sejauh L. Gaya coulomb yang bekerja pada dua muatan
tersebut sebesar F. Jika jarak antara kedua muatan dijadikan dua kali semula, maka
berapakah gaya Coulombnya?
3. Ketiga muatan listrik q1, q2 dan q3 adalah segaris. Bila q3 = 5 µC dan d = 30 cm, maka
berapakah besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q ?

4. Gambar berikut adalah susunan tiga buah muatan A, B dan C yang membentuk suatu
segitiga dengan sudut siku-siku di A.

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 5|Page

Listrik Statis

Jika gaya tarik-menarik antara muatan A dan B sama besar dengan gaya tarik-
menarik antara muatan A dan C masing-masing sebesar 5 F, tentukan resultan gaya
pada muatan A!

KEGIATAN BELAJAR 02

A URAIAN SINGKAT MATERI

Kuat Medan Listrik di Suatu Titik
Pengertian Medan Listrik dan Kuat Medan Listrik
a. Medan listrik

Medan listrik adalah ruang di sekitar muatan listrik tempat gaya listrik ada.
b. Kuat medan listrik

Kuat medan listrik adalah besarnya gaya elektrostatik per satuan muatan positif.
Secara matematis, dirumuskan sebagai :

E = Fc .........................................................................................................................(2.2)
q

Keterangan :
E = kuat medan listrik
q = muatan listrik
Fc = gaya coulomb

Kuat Medan Listrik di Suatu Titik

a. Kuat medan listrik untuk sebuah muatan listrik

Perhatikan gambar berikut !

q2 Kuat medan listrik di q1 yang ditimbulkan oleh q2

r E = Fc = k q2
q1 r²

Kuat medan listrik di q2 yang ditimbulkan oleh q1 :

q1 E = Fc = k q1
q2 r²

b. Kuat medan listrik di suatu titik akibat beberapa muatan yang segaris
Kuat medan listrik di suatu titik akibat beberapa muatan (q1) dapat dirumuskan
sebagai :

⃗ = ⃗ ⃗⃗ ⃗1 + ⃗ ⃗⃗ ⃗2 +⃗ ⃗⃗ ⃗3 +⃗ ⃗⃗ ⃗4 + ....

⃗ = k ∑ =1 ±
2

Tanda ± tergantung pada arah garis medan listriknya

c. Garis Medan Listrik

i. Pola garis gaya listrik

6|Page

Perhatikan gambar di bawah ! -
+

Garis-garis gaya listrik keluar dari muatan positif dan masuk/menuju ke muatan
negatif. Garis-garis gaya listrik tidak saling berpotongan. Arah medan listrik di
suatu titik menyinggung garis gaya listrik di titik tersebut.

ii. Hubungan kuat medan listrik (E) dengan jumlah garis gaya listrik ()
Jumlah total garis gaya yang menembus suatu permukaan bola ruang, dirumuskan
sebagai :

 = EA c os = q
o..................................................................................(2.3)

Keterangan :
A = luas permukaan
q = muatan listrik penimbul medan (sumber medan)
o = permitivitas listrik di vakum = 8,85 x 10-12 C² N-1 m-2

 = sudut antara E dan A

B LATIHAN TERBIMBING
1. Dua buah muatan masing - masing Q1 = 1 μC dan Q2 = 4 μC terpisah sejauh 10 cm.

Tentukan letak titik yang memiliki kuat medan listrik nol !

Pembahasan
Letak titik belum diketahui sehingga ada tiga kemungkinan yaitu di seblah kiri
Q1, di sebelah kanan Q2 atau diantara Q1 dan Q2. Untuk memilih posisinya secara
benar perhatikan ilustrasi berikut ini dan ingat kembali bahwa kuat medan
listrik "keluar untuk muatan positif" dan "masuk untuk muatan negatif".
Namakan saja titik yang akan dicari sebagai titik P.

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 7|Page

Listrik Statis

Ada 2 tempat dimana E1 dan E2 saling berlawanan, ambil saja titik yang lebih
dekat dengan muatan yang nilai mutlaknya lebih kecil yaitu disebelah kiri
Q 1 dan namakan jaraknya sebagai x.

2. Perhatikan gambar berikut
Tentukanlah kuat medan di titik C ! (k = 9 x 109 Nm2/C2)

Pembahasan

8|Page

3. Kuat medan listrik homogen sebesar 100 N/C berarah tegak lurus ke bidang seluas 800
cm2 Berapa besar fluks medan listrik yang terjadi ?
Pembahasan

C TUGAS MANDIRI
1. Gambar melukiskan bolaA dan B bermuatan listrik statik dengan k = 9 × 109 N.m2.C–
2!

Kuat medan listrik di titik P adalah….
2. Dua muatan – 25 Q dan + 4 Q terpisah pada jarak r seperti pada gambar.

Letak titik yang kuat medan listriknya nol adalah….
3. Titik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan

jenis yang terpisah sejauh a. Besar kuat medan listrik di titik A saat itu 36 NC– 1 . Jika
titik A tersebut digeser 1/4 a mendekati salah satu muatan maka besar kuat medan
listrik di titik A setelah digeser menjadi....
4. Kuat medan listrik homogen sebesar 200 N/C menembus bidang yang memiliki
panjang 30 cm dan lebar 30 cm dengan sudut 60°. Berapakah Fluks medan listrik
yang terjadi ?

KEGIATAN BELAJAR 03

A URAIAN SINGKAT MATERI
Potensial Listrik dan Energi Potensial Listrik
➢ Potensial listrik oleh muatan titik
Sebuah titik yang terletak di dalam medan listrik akan memiliki potensial listrik.
Potensial listrik yang dimiliki titik tersebut besarnya adalah:

……………………………………..………………………….(2.4)

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 9|Page

Listrik Statis

Potensial listrik merupakan besaran scalar, apabila terdapat beberapa muatan
titik, maka potensial litrik pada sebuah titik merupakan jumlah aljabar
potensialnya terhadap muatan-muatan. Besarnya potensial di P

………………………………………………………………………………(2.5)

➢ Potensial Listrik Oleh Bola Konduktor Bermuatan

Potensial di dalam bola konduktor di tiap titik adalah sama , bidang yang

mempunyai potensial listrik yang sama disebut bidang eqipotensial.

- Untuk r < R (di dalam bola)

V =



- Untuk r = R (di permukaan

bola)

V =



- Untuk r > R (di luar bola)

V =


➢ Potensial Listrik Pada Dua Keping Sejajar

+ + + + + + + + + + + + + + + Q1
d

‘- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q2

atau ..………………………………………………….(2.6)
Dengan d = jarak kedua keping ……………..meter (m)
Energi Potensial Listrik
➢ Muatan Q akan memberikan potensial listrik terhadap q sebesar V, akibat
potensial listrik tersebut, maka q akan memberikan energy sebesar:

atau ………………….………………………….(2.7)
Dengan Ep = energi potensial ……………Joule (J)
➢ Usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan dari titik 1 ke titik

W12 = Ep2 – Ep1
= q.V2 – q.V1
= q(V2 – V1)

10 | P a g e

W12 = q ∆ …………………………………………….……………(2.8)

Dengan : W12 = usaha …………….. joule (J)
∆ = beda potensial ……..…volt (v)

B LATIHAN TERBIMBING

1. Titik A dan B berjarak 9 cm dan di antara A dan B terletak titik C yang berjarak 3 cm
dari A. Titik A diberi muatan sebesar +5 C dan B sebesar +10 C. Apabila k = 9 x 109

Nm2/C2, tentukanlah potensial listrik di titik C !
Pembahasan

Diketahui : rA = 3 cm rB = 6 cm
qA = 5 C qB = 10 C
k = 9 x 109 Nm2/C2
Ditanya : ∑ = …..?

Jawab :

∑ = 9 x 109 x 10-6 (53 +160). 102
= 3 x 106 volt

2. Perhatikan gambar berikut!

Berapa besarnya potensial listrik di titik C ?
Pembahasan

Diket : rA = 6 cm rB = 8 cm
qA = 6 C qB = -2 C
k = 9 x 109 Nm2/C2
Ditanya : ∑ = …..?

Jawab :

∑ = 7,2 x 105 volt

3. Titik A berada pada jarak sejauh 0,001 m dari muatan 0,5 C. Suatu muatan positif
sebesar 2 x 10-8 C diletakkan pada titik tersebut. Berapakah energi potensial listrik
muatan tersebut di titik A ?
Pembahasan
Diket : r = 0,001 m
q1 = 0,5 C

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 11 | P a g e

Listrik Statis

q2 = 2 x 10-8 C
Ditanya : Ep = ….?
Jawab :

Ep = 1 2



Ep = 0,09 joule
C TUGAS MANDIRI

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Hitunglah beda potensial listrik di titik B !
2. Perhatikan gambar berikut!

Pada tiap titik sudut suatu persegi yang panjang sisinya 2 m ditempatkan muatan
yang besarnya seperti pada gambar di atas. Hitunglah nilai potensial listrik di titik
perpotongan diagonal bidang tersebut!
3. Titik A berada pada jarak 9 mm dari muatan 2,5 C. Suatu muatan positif sebesar 4 x
10-7 C diletakkan pada titik A. Hitunglah energi potensial muatan tersebut !

12 | P a g e

KEGIATAN BELAJAR 04

A URAIAN SINGKAT MATERI
. KAPASITOR

Kapasitor atau kondensator adalah peralatan lisrik (komponen) elektronika yang
digunakan untuk menyimpan energy listrik dalam waktu yang singkat untuk di bebaskan
kembali dengan cepat. Pada dasarnya, kapasitor berupa dua keping atau dua lembaran
penghantar yang dipisahkan satu sama lain dengan bahan isolator. Isolator ini sering di
sebut bahan dielektrik.Kemampuan kapasitor dalam menyimpan energy
disebut kapasitas atau kapasitansi, yang dinyatakan dalam Farad (F).

Macam- Macam Kapasitor
Berdasarkan bahan dielektrik yang di gunakan , terdapat beberapa macam

kapasitor, yaitu kapasitor mika, kapasitor kertas, kapasitor keramik, kapasitor elektrolit,
kapasitor udara, dan lain-lain. Selain itu kapasitor di bedakan menjadi dua kategori yaitu,
kapasitor terkutub (polar) dan kapasitor tak terkutub ( nonpolar ). Kapasitor polar
menghendaki pemasangannya dalam rangkaian listrik tidak boleh dibalik, bagian
anodanya (+) harus dihubungkan dengan potensial yang lebih tinggi dan bagian
katodanya (-) harus dihubungkan dengan potensial yang lebih rendah pemasangan
terbalik dapat merusak kapasitor tersebut. Contoh kapaistor polar adalah kapasitor
elektrolit. Kapasitor nonpolar dapat dihubungkan dengan sumber muatan secara
sembarang.

Kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Suatu kemampuan
kapasitor untuk menyimpan muatan llistrik dinyatakan dengan besaran kapasitas atau
kapasistansi, kpasitas kapasitor ( C ) di definisikan sebagai perbandingan antara muatan
q yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara ke dua konduktornya.

Besarnya kapasitas kapasitor

atau ………………………………………….…………… (2.9)

Keterangan :

C = kapasitas kapasitor ………………….. Farad (f)

q = muatan antara dua keeping …………..C

V = beda potensial antara dua keeping ……volt

= permitivitas dielektrikum bahan

= luas penampang keeping ……………… m2

Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor

Energi yang tersimpan dalam kapasitor bermuatan q bergantung pada besar
muatan dan tegangan kapasitor (V), dirumuskan sebagai

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 13 | P a g e

Listrik Statis

atau atau …….. (2.10)

Keterangan :
EP = energy kapasitor ……………………………. (J)
Q= muatan listrik kapasitor …………………….. (C)
V= beda potensial antara dua keeping……………(v)

C= besar kapasitas kapasitor ……………………. (F)

B LATIHAN TERBIMBING

1. Kapasitor 10 F diberi tegangan 200 V. Berapa energi yang tersimpan dalam
kapasitor tersebut ?
Pembahasan
Diket : C = 10 F
V = 200 V
Ditanya : W = ….?
Jawab :
W = ½ CV2 = ½ . 10.10-6. 200
W = 0,2 joule

2. Suatu kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 400 cm2 dan jarak
antarkeping adalah 2 mm. Jika muatan kapasitor sebesar 1,06 x 10 -9 C, berapakah
besarnya tegangan pada kapasitor ?
Pembahasan :
Diketahui : A = 400 cm2 = 4 . 10-2 m2
d = 2 mm
q = 1,06 x 10 -9 C
Ditanya : V = ….. ?
Jawab :
V = q/C

C = (8,85 . 10-12 . 4 . 10-2) / (2 . 10-3)
C = 1,77 . 10-10
V = (1,06 x 10 -9 ) / (1,77 . 10-10)
V = 6 vollt

C TUGAS MANDIRI
1. Sebuah kapasitor 6 F diberi tegangan 100 V. Hitunglah muatan dan energi yang
tersimpan dalam kapasitor tersebut!
2. Kapasitor keping sejajar mempunyai luas tiap keping 300 cm2 dan jarak antarkeping
3 mm. Muatan kapasitor sebesar 1 x10-9 C. Berapakah tegangan yang dipakai oleh
kapasitor tersebut?

14 | P a g e

KEGIATAN BELAJAR 05

A URAIAN SINGKAT MATERI
Susunan Kapasitor
❖ Susunan Seri

.......................................................(2.11)

❖ Susunan Paralel

.............................................................(2.12)

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 15 | P a g e

Listrik Statis

B LATIHAN TERBIMBING

1. Tiga kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3 F, 6 F, dan 9 F dihubungkan seri.
Kedua ujung dari gabungan tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan yang
besarnya 220 V. Tegangan antara ujung-ujung kapasitor yang 3 F adalah....
Pembahasan
Diketahui : C1 = 3 F
C2 = 6 F
C3 = 9 F
Terhubung secara seri
V = 220 volt

Ditanya : V1 = ….?

Jawab :

Menentukan tegangan kapasitor pada susunan seri.

Cari kapasitas gabungan ketiga kapasitor terlebih dahulu:
1/Cgab = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
1/Cgab = 1/3 + 1/6 + 1/9
1/Cgab = 6/18 + 3/18 + 2/18
1/Cgab = 11 / 18
Cgab = 18/11 Farad
Cari muatan gabungan:
Qgab = Cgab Vgab
Qgab = (18/11) × 220 = 360 Coulomb
Pada suatu rangkaian kapasitor seri seperti gambar di atas, berlaku Q1 =
Q2 = Q3 = Qgab, sehingga nilai Q1 = 360 Coulomb

Tegangan pada C1
V1 = Q1 / C1
V1 = 360 / 3 = 120 volt

2. Dua buah kapasitor A dan B berturut-turut mempunyai kapasitas sebesar 4
mikrofarad dan 6 mikrofarad. Kedua kapasitor tersebut disusun seri dan
dihubungkan dengan beda potensial 100 volt. Berapakah tegangan pada A dan B ?
Pembahasan :
Diketahui : CA = 4 µF
CB = 6 µF
V = 100 volt
Ditanya : VA = ….?
VB = ….?

16 | P a g e

Jawab :

C TUGAS MANDIRI
1. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar.

Bila saklar S ditutup selama 5 menit, berapa energi listrik yang tersimpan pada

kapasitor Z?

2. Dua kapasitor 4 µF dan 2 µF disusun seri, kemudian diberi tegangan 6 volt.
Hitunglah energi yang tersimpan dalam rangkaian tersebut!

4 EVALUASI DIRI

A REFLEKSI DIRI

Setelah anda belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan belajar 1, 2, 3, dan 4,
berikut diberikan tabel untuk mengukur diri anda terhadap materi yang sudah anda
pelajari.
Jawablah dengan jujur terkait dengan penguasaan materi UKBM ini di tabel berikut.

Tabel Refleksi Diri Pemahaman Materi

No Pertanyaan Ya Tidak

1 Apakah anda sudah memahami tentang gaya Coulomb ?

2 Apakah anda sudah memahami tentang kuat medan

listrik ?

3 Dapatkan anda menerapkan gaya Coulomb dan kuat

medan listrik untuk 2 atau lebih muatan listrik?

4 Apakah anda sudah memahami tentang potensial dan
energi potensial listrik?

5 Dapatkah anda mengerjakan soal tentang potensial dan
energi potensial listrik pada beberapa muatan listrik?

6 Apakah anda sudah memahami tentang kapasitor,
rangkaian kapasitor dan energi yang tersimpan dalam

kapasitor?

7 Apakah anda sudah memahami tentang rangkaian seri

dan parallel dari kapasitor?

8 Apakah anda dapat mengerjakan soal-soal tentang

rangkaian kapasitor?

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 17 | P a g e

Listrik Statis

Jika menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali
materi tersebut dalam sumber belajar yang disarankan di “Materi Pembelajaran” serta
sumber lain yang relevan.

B UJI PEMAHAMAN
Pilihlah jawaban yang benar!

1. Titik A dan B masing-masing bermuatan listrik −10 μ C + 40 μ C. mula-mula kedua
muatan diletakkan terpisah 0,5 meter sehingga timbul gaya Coulomb F Newton. Jika
jarak A dan B diubah menjadi 1,5 meter, maka gaya Coulomb yang timbul adalah....
A. 1/9 F
B. 1/3 F
C. 3/2 F
D. 3 F
E. 9 F

2. Muatan listrik +q1 = 10 μC ; +q2= 20 μC dan q3 terpisah seperti pada gambar di
udara:

Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 = nol maka muatan q3 adalah....
A. + 2,5 μC
B. − 2,5 μC
C. + 25 μC
D. − 25 μC
E. + 4 μC
3. Tiga buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar.

Resultan gaya yang bekerja pada muatan +q adalah F1. Jika muatan − 2 q digeser
menjauhi muatan + q sejauh a, maka resultan gaya yang bekerja pada muatan +q
menjadi F2. Nilai perbandingan F1 dengan F2 adalah....
A. 2 : 5
B. 5 : 2
C. 5 : 8
D. 8 : 1
E. 8 : 5
4. Perhatikan gambar berikut!

Pada titik A dan B terdapat muatan titik, jarak AB = 2 AC dan AC = 2 CD. Jika kuat

18 | P a g e

medan listrik di C sebesar E, maka kuat medan listrik di titik D sebesar….
A. 20 E/3
B. 10 E/3
C. 6 E/3
D. 20 E/9
E. 5 E/6
5. Perhatikan gambar berikut ini!

Tiga muatan Q1, Q2, dan Q3 berada pada segitiga ABC, siku-siku di B. Panjang AB = BC
= 30 cm. Diketahui k = 9 ⋅ 109 N ⋅ m2 ⋅C−2 dan 1μC = 10−6, maka besar gaya yang
terjadi pada muatan Q1 adalah….
A. 3 N
B. 5 N
C. 7 N
D. 10 N
E. 12 N
6. Perhatikan gambar berikut!

Besar potensial listrik di titik C adalah ....
A. 3,6 x 105 volt
B. 7,2 x 105 volt
C. 1,4 x 105 volt
D. 3,2 x 105 volt
E. 3,8 x 105 volt
7. Perhatikan faktor-faktor berikut ini!
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat

Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika diberi muatan
adalah….

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 19 | P a g e

Listrik Statis

A. (1) dan (2) saja
B. (3) dan (4) saja
C. (1), (2), dan (3)
D. (1), (2), dan (4)
E. (1), (3), dan (4)
8. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di bawah ini!

Besar energi kapasitor total pada rangkaian adalah…
A. 0,5 J
B. 1,0 J
C. 2,0 J
D. 2,5 J
E. 4,0 J
9. Perhatikan rangkaian di bawah!

Besar muatan pada kapasitor C1 adalah….
A. 36 coulomb
B. 18 coulomb
C. 8 coulomb
D. 6 coulomb
E. 4 coulomb
10. Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar!

Bila saklar S ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z
adalah ....
A. 144 joule
B. 720 joule
C. 864 joule
D. 1.728 joule
E. 4.320 joule

20 | P a g e

C RENCANA TINDAK LANJUT
Tugas Terstruktur
Buatlah makalah tentang penerapan
listrik statis dalam kehidupan sehari-
hari.

5 DAFTAR PUSTAKA

Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya
http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma
http://pak-anang.blogspot.com/
Modul Fisika SMA Kemendikbud

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 21 | P a g e