⚡ Kuis Diagnostik · Listrik Statis
| Minggu | CP | Tujuan Pembelajaran | Materi & Aktivitas | Profil Lulusan & Asesmen |
|---|---|---|---|---|
| 5 | Menerapkan konsep listrik statis dan perbandingan. | Meaningful: Menghubungkan listrik statis dengan fenomena alam (petir, listrik statis). Mindful: Menyelesaikan soal perbandingan senilai/berbalik nilai pada listrik statis. Joyful: “Simulasi muatan dan kapasitor”. |
Gaya Coulomb, medan listrik, potensial listrik, energi potensial listrik, rangkaian kapasitor seri-paralel. | Profil lulusan: Analitis, kolaboratif. Asesmen: Kuis diagnostik 5 PG. |
๐ Petunjuk Pengerjaan Kuis — 5 Soal Pilihan Ganda (A–E)
- Waktu pengerjaan: 30 menit. Timer berjalan setelah Anda klik "▶️ Mulai Ujian".
- Setiap soal memiliki lima pilihan jawaban (A, B, C, D, E). Pilih satu jawaban yang paling benar.
- Skor per soal: 20 poin jika jawaban benar. Total maksimal 100.
- 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.
๐ 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 5 soal.
⚡ 1. Gaya Coulomb
Gaya Coulomb antara dua muatan listrik dirumuskan:
\[ F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} \]\(F\) sebanding dengan hasil kali muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.
Jika muatan diperbesar \(n\) kali, gaya menjadi \(n\) kali → perbandingan senilai. Jika jarak diperbesar \(n\) kali, gaya menjadi \(1/n^2\) kali → perbandingan berbalik nilai kuadrat.
- Tentukan nilai \(q_1, q_2, r\)
- Hitung \(F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}\)
- Bandingkan dengan kondisi awal menggunakan perbandingan.
Contoh data: \(q_1 = 2\,\mu\text{C}\), \(q_2 = 3\,\mu\text{C}\), \(r = 2\,\text{cm}\) → \(F = 135\,\text{N}\)
| r (cm) | F (N) |
|---|---|
| 1 | 540 |
| 2 | 135 |
| 3 | 60 |
| 4 | 33,75 |
| 5 | 21,6 |
Deskripsi grafik: Semakin besar jarak, gaya Coulomb menurun drastis mengikuti kurva hiperbola kuadrat (berbanding terbalik kuadrat).
๐งญ 2. Medan Listrik
Kuat medan listrik oleh muatan sumber Q pada jarak r:
\[ E = k \frac{Q}{r^2} \]Jika Q diperbesar m kali, E menjadi m kali. Jika r diperbesar n kali, E menjadi \(1/n^2\) kali.
- Tentukan Q dan r
- Hitung \(E = k \frac{Q}{r^2}\)
- Gunakan perbandingan untuk perubahan.
Contoh data: \(Q = 5\,\mu\text{C}\), \(r = 2\,\text{cm}\) → \(E = 1,125 \times 10^8 \,\text{N/C}\)
| r (cm) | E (×10⁸ N/C) |
|---|---|
| 1 | 4,5 |
| 2 | 1,125 |
| 3 | 0,5 |
| 4 | 0,281 |
| 5 | 0,18 |
Deskripsi grafik: Kuat medan listrik menurun drastis seiring bertambahnya jarak, mengikuti kurva hiperbola kuadrat (berbanding terbalik kuadrat).
⚡ 3. Potensial Listrik
Potensial listrik pada jarak r dari muatan sumber Q:
\[ V = k \frac{Q}{r} \]Jika r dijadikan n kali semula, V menjadi \(1/n\) kali. Jika Q dijadikan m kali semula, V menjadi m kali.
- Tentukan Q dan r
- Hitung \(V = k \frac{Q}{r}\)
- Bandingkan perubahan.
Contoh data: \(Q = 4\,\mu\text{C}\), \(r = 2\,\text{cm}\) → \(V = 1,8 \times 10^6 \,\text{V}\)
| r (cm) | V (×10⁶ V) |
|---|---|
| 1 | 3,6 |
| 2 | 1,8 |
| 3 | 1,2 |
| 4 | 0,9 |
| 5 | 0,72 |
Deskripsi grafik: Potensial listrik menurun secara melengkung (hiperbola) terhadap jarak, karena berbanding terbalik dengan jarak.
๐ 4. Energi Potensial Listrik
Energi potensial listrik dua muatan:
\[ EP = k \frac{q_1 q_2}{r} \]Jika salah satu muatan diperbesar n kali, EP menjadi n kali. Jika jarak diperbesar n kali, EP menjadi \(1/n\) kali.
- Tentukan q₁, q₂, r
- Hitung \(EP = k \frac{q_1 q_2}{r}\)
- Analisis perubahan dengan perbandingan.
Contoh data: \(q_1 = 2\,\mu\text{C}\), \(q_2 = 3\,\mu\text{C}\), \(r = 2\,\text{cm}\) → \(EP = 2,7 \,\text{J}\)
| r (cm) | EP (J) |
|---|---|
| 1 | 5,4 |
| 2 | 2,7 |
| 3 | 1,8 |
| 4 | 1,35 |
| 5 | 1,08 |
Deskripsi grafik: Energi potensial listrik menurun secara melengkung (hiperbola) terhadap jarak, karena berbanding terbalik dengan jarak.
๐ 5. Rangkaian Kapasitor
Kapasitas kapasitor: \(C = \frac{Q}{V}\). Untuk rangkaian kapasitor:
- Seri: \(\frac{1}{C_s} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots\)
- Paralel: \(C_p = C_1 + C_2 + \dots\)
Pada rangkaian seri, kapasitas total selalu lebih kecil dari kapasitas terkecil. Pada paralel, selalu lebih besar dari kapasitas terbesar. Perbandingan \(C_s : C_p\) untuk dua kapasitor identik \(C\) adalah \(1 : 4\).
- Identifikasi jenis rangkaian.
- Gunakan rumus penjumlahan pecahan untuk seri, atau penjumlahan langsung untuk paralel.
- Hitung kapasitas pengganti.
Contoh data: Kapasitor identik \(C = 10\,\mu\text{F}\)
| Jumlah | Seri (ฮผF) | Paralel (ฮผF) | Cs : Cp |
|---|---|---|---|
| 1 | 10 | 10 | 1 : 1 |
| 2 | 5 | 20 | 1 : 4 |
| 3 | 3,33 | 30 | 1 : 9 |
| 4 | 2,5 | 40 | 1 : 16 |
Deskripsi grafik: Kapasitas paralel bertambah secara linear, sedangkan kapasitas seri menurun secara melengkung (hiperbola) karena berbanding terbalik. Perbandingan \(C_s : C_p\) mengikuti pola \(1 : n^2\).