Latihan Soal InduksiElektromagnetik

www.excellenceprivate.co.nr

www.bimbelSMES.com Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

PILIHAN GANDA

1. EBTANAS 1990 Energi yang tersimpan pada kumparan yang dialiri arus 5A dan induktansi dari kumparan tersebut 6 Henry adalah…. a. 15 joule. b. 30 joule. c. 75 joule. d. 90 joule. e. 100 joule. 2. EBTANAS 1990 Perhatikan gambar di berikut ini! RS digerakkan dengan kecepatan 2m/s memotong medan magnet B=2 tesla. Panjang RS = 40 cm dan hambatan loop (PQRS) 1,6 ohm. Bila arah v diberi tanda positif dan sebaliknya negatif, maka gaya Lorentz pada penghantar RS adalah… a. 0,8 N b. 8 N c. –0,8 N d. –8 N e. –80 N 3. EBTANAS 1990 Sebuah lampu mula-mula menyala dalam rangkaian tertutup. Kemudian arus diputuskan melalui sakelar, tetapi lampu masih tetap menyala beberapa saat. Hal ini terjadi karena timbulnya arus induksi yang disebabkan oleh adanya… a. arus yang tertinggal. b. perubahan fluks magnetik pada kumparan. c. perubahan fluks magnetik pada elemen. d. perubahan fluks magnetik pada lampu. e. perubahan medan magnet pada elemen. 4. EBTANAS 1990 Sebuah transformator dengan tegangan primer 220 volt, tegangan sekunder 22 volt dan arus primer 0,1 ampere. Jika efisiensi transformator tersebut sebesar 60%, arus sekundernya…. a. 0,06 ampere. b. 0,12 ampere. c. 0,44 ampere. d. 0,6 ampere. e. 1,2 ampere. 5. EBTANAS 1990 Sebuah kumparan berbentuk empat persegi panjang berada dalam pengaruh medan magnet yang kuatnya (B), kumparan diputar dengan frekuensi (f) pada kumparan timbul GGL (E). Bila kuat medan magnetnya diubah menjadi ½B dan

1


www.bimbelSMES.com Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas

frekuensi perputaran kumparan dijadikan 2f, maka GGL yang timbul dalam kumparan menjadi…. a. ¼ E b. ½ E c. 1 E d. 1½ E e. 2E 6. EBTANAS 1990 Jika efisiensi suatu transformator 80%, dengan daya input 100 watt, maka daya outputnya sebesar…. a. 20 watt. b. 60 watt. c. 80 watt. d. 90 watt e. 100 watt 7. EBTANAS 1990 Terjadinya arus pusar (arus Eddy) pada suatu penghantar yang menguntungkan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya terdapat pada alat-alat…. a. tungku induksi dan transformator. b. rem magnetik dan tungku magnetik. c. setrika listrik dan transformator. d. kipas angin dan tungku induksi. e. kipas angin dan rem magnetik. 8. UMPTN 1989 Efisiensi sebuah transformator adalah 60%. Hal ini berarti…. a. kuat arus pada kumparan primer berbanding kuat arus pada kumparan sekunder 5:3. b. tegangan pada kumparan primer berbanding tegangan pada kumparan sekunder 3:5. c. jumlah lilitan kumparan primer berbanding jumlah lilitan pada kumparan sekunder 3:5. d. daya pada kumparan primer berbanding daya pada kumparan sekunder 5:3. e. hambatan pada kumparan primer berbanding hambatan pada kumparan sekunder 3:5. 9. UMPTN 1989 Sebuah transformator mengubah tegangan dari 250 volt. Efisiensi transformator 90%, kumparan sekunder dihubungkan dengan lemari pendingin 75 watt, 100 volt. Kuat arus pada kumparan primer ialah …. a. 0,250 A b. 0,333 A c. 1,680 A d. 1,875 A e. 3,000 A

2



10. EBTANAS 1989 Kawat PQ panjangnya 0,5 m, digerakkan dengan kecepatan v = 4m/s, ke kanan. Jika hambatan kawat PQ = 0,2 ohm dan medan magnet dengan B = 0,5 Wb/m 2, masuk bidang gambarm, maka kuat arus pada kawat, besar dan arahnya berturutturut…. a. 0,8 ampere, arah PQ. P b. 0,8 ampere, arah QP. c. 5 ampere, arah PQ. d. 5 ampere, arah QP. e. 8 ampere, arah PQ. Q 11. PDSN 1989 Sebuah kumparan mempunyai induktansi 5 milihenry dan mengalami perubahan kuat arus 10 A dalam waktu 0,1 detik. Besar GGL induksi yang timbul pada kumparan adalah…. a. 0,1 volt b. 0,2 volt c. 0,5 volt d. 5 volt e. 10 volt 12. PDSN 1989 Alat yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah…. a. setrika listrik dengan elektromotor. b. transformator dan bel listrik. c. baterai dan setrika listrik. d. baterai dan kipas angin. e. transformator dan baterai. 13. PDSN 1989 Perumuan dari hukum Faraday adalah…. a. Eind = B.l.sin θ b. Eind = –N. dθ /dt c. F = B.i.l. sin θ d. F = B.q.v. sin α e. ε = B.i.N.A. cos α 14. EBTANAS 1988 Sebuah transformator digunakan untuk menaikkan tegangan listrik dari 80 volt menjadi 110 volt. Jumlah lilitan primernya 440 lilitan. Jumlah lilitan sekundernya adalah …. a. 320 lilitan. b. 330 lilitan. c. 550 lilitan. d. 555 lilitan. e. 605 lilitan.

3



15. EBTANAS 1988 Sebuah transformator mempunyai lilitan pertama dan kedua masing-masing 1000 dan 100 lilitan. Efisiensinya 60%. Lilitan pertama dipasang pada tegangan efektif 100 volt ternyata kuat arusnya 0,5 A, maka …. 1. tegangan kedua (sekunder) = 10 volt. 2. daya masuk = 30 watt. 3. arus pada lilitan kedua = 3 A. 4. daya keluar = 50 watt. 16. SIPENMARU 1987 Bila induksi magnetik = 0,2 T dan kawat PQ digeser ke kanan seperti pada gambar, maka …. a. GGL induksi yang timbul 2,5 V arah arus listrik pada P ke Q. b. arah arus induksi yang timbul dengan arah PQ dan GGL induksi 20 V. c. GGL induksi yang timbul 0,2 V dan arah arus listrik Q ke P. d. GGL induksi = 0,2 V arah arus listrik dari P ke Q. e. arah arus listrik yang timbul dari Q ke P, GGL induksi 2,5 V. 17. EBTANAS 1987 Jika kawat PQ yang panjangnya 10 cm dapat bergerak bebas, digerakkan ke kanan dengan kecepatan 10 m/s dalam medan magnet 1 Wb/m2, maka …. a. GGL induksi pada PQ = 1 V, arah arus dari P ke Q. b. GGL induksi pada PQ = 1 V, arah arus dari Q ke P. c. GGL induksi pada PQ = 10 V, arah arus dari Q ke P. d. GGL induksi pada PQ = 10 V, arah arus dari P ke Q. e. GGL induksi pada PQ = 100 V, arah arus dari Q ke P. 18. EBTANAS 1987 Kita ingin mengubah tegangan AC 220 volt menjadi 110 volt dengan suatu transformator. Tegangan 220 volt dihubungkan dengan kumparan primer yang mempunyai 1000 lilitan. Kumparan sekundernya harus mempunyai …. a. 500 lilitan. b. 750 lilitan. c. 1000 lilitan. d. 1500 lilitan. e. 2000 lilitan. 19. SIPENMARU 1986 Ada sebuah kumparan dan sepotong besi, maka …. 1. kumparan yang melilit besi tersebut dialiri arus, besi akan menjadi elektromagnet. 2. sepotong magnet diam dalam kumparan, maka kumparan menjadi berarus. 3. sepotong magnet digerakkan mendekati kumparan, maka kumparan menjadi berarus. 4. sebuah kumparan digerakkan mendekati magnet, maka kumparan tidak berarus.

4



20. EBTANAS 1988 Kumparan kawat yang diputar dalam medan magnet akan membangkitkan gaya gerak listrik sebab

kumparan kawat mempunyai induktansi diri. 21. SIPENMARU 1985 Banyaknya garis gaya per menggambarkan besarnya…. 1. muatan listrik. 2. rapat muatan listrik. 3. potensial listrik. 4. kuat medan listrik.

satuan

luas

tegaklurus

pada

medan

listrik

22. SIPENMARU 1985 Induksi magnetik di sebuah titik yang berada di tengah sumbu solenoida yang berarus listrik adalah …. 1. berbanding lurus dengan jumlah lilitan. 2. berbanding lurus dengan besar kuat arus. 3. berbanding lurus dengan besarnya permeabilitas zat dalam solenoida. 4. berbanding terbalik dengan panjang solenoida. 23. PP 1983 Sebuah kumparan (solenoida) mempunyai induktansi 500 mH. Besar GGL induksi diri yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubahan arus listrik dari 100 mA menjadi 40 mA dalam waktu 0,01 detik secara beraturan sama dengan …. a. b. c. d. e.

300 mV. 3 V. 30 mV. 300 mV. 3 Mv

24. PP 1983 Besar GGL maksimum pada generator arus bolak-balik berbanding lurus dengan…. 1. jumlah lilitan kumparan rotor. 2. besar medan magnet. 3. kecepatan sudut putaran rotor. 4. diameter kawat kumparan. 25. PP 1982 Kawat berarus listrik yang sejajar dengan medan magnet tidak mengalami gaya Lorentz sebab

gaya Lorentz hanya dialami oleh kawat berarus listrik yang tegak lurus medan magnet.

5


www.bimbelSMES.com

26. PP 1980 Sebuah elektron dalam suatu medan listrik akan mengalami gaya jika elektron itu…. 1. 2. 3. 4.

bergerak dalam arah tegak lurus terhadap medan listrik. bergerak sejajar dengan arah medan listrik. bergerak dengan arah sembarang. tidak bergerak.

27. SKALU 1978 Medan magnet dapat ditimbulkan oleh…. 1. muatan listrik yang bergerak. 2. konduktor yang dilalui arus searah. 3. konduktor yang dilalui bolak-balik. 4. muatan listrik yang tidak bergerak. 28. SKALU 1978 Setiap kawat berarus listrik yang berada di dalam suatu medan magnet selalu mendapat gaya sebab

gaya pada muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnet ditentukan antara lain oleh sudut antara gerak muatan itu dengan arah medan. 29. SKALU 1977 Rangkaian kawat PQRS terletak dalam medan magnet homogen yang kuat medannya 0,5 Wb/m2 dan arahnya masuk bidang kertas (lihat gambar). Bila kawat AB digeser ke kanan dengan kecepatan 4 m/s, gaya gerak listrik yang terjadi adalah… a. b. c. d. e.

1 volt dengan arah dari A ke B. 1 volt dengan arah dari B ke A. 4 volt dengan arah dari A ke B. 4 volt dengan arah dari B ke A. 10 volt dengan arah dari A ke B.

30. SKALU 1977 Sebuah zarah bermuatan listrik yang bergerak dalam arah yang sejajar dengan arah medan listrik serba sama akan mempunyai lintasan yang membelok sebab

menurut Lorentz semua muatan yang bergerak dalam medan magnet selalu dibelokkan.

6


www.bimbelSMES.com Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas ESSAY

1.

Sepotong kawat panjangnya 15 cm. Dengan posisi vertikal kawat ini digerakkan pada bidang yang tegak lurus garis-garis gaya suatu medan magnet serba sama. Induksi magnetik medan magnet 4.10 –2 W/m2, kecepatan kawat 50 cm/det. a. b. c. d. e. f.

Berapa Berapa Berapa Berapa Berapa Berapa

flux magnetik yang dipotong kawat dalam 4 detik. (1,2.10-2 W) besar GGL induksi ? (0,003 volt) besar kuat arusnya jika hambatan kawat 0,03 ohm. (0,1 A) gaya Lorentz yang bekerja. (6.10-4 N) energi listrik yang terjadi dalam 4 detik. (1,2.10-3 J) usaha yang dipakai untuk mengatasi gaya Lorentz. (1,2.10-3 J)

2.

Kumparan dengan 50 lilitan bergerak selama 0,02 detik dari medan yang berkekuatan 34.10-5 weber ke medan yang berkekuatan 4.10-5 weber. Hitung GGL induksi rata-rata. (0,75 V)

3.

Batang tembaga yang panjangnya 40 cm diletakkan tegak lurus terhadap magnet-magnet dengan rapat fluks 0,8 weber/m2 dan bergerak ke sudur kanan medan magnet tersebut dengan dengan kecepatan 50 50 cm/det. Hitungh Hitungh GGL induksi induksi pada kawat tembaga. (0,16 volt)

4.

Sebuah penghantar lurus panjangnya 10 cm digerakkan dalam medan magnet yang rapat fluksnya 10-4 weber/m2. Jika bresarnya hambatan batang 0,1 ohm, maka tentukan besar arus induksi yang mengalir ? kecepatan gerak kawat = 10 m/s (10-3 A)

5.

Batang tembaga yang panjangnya 5 cm diletakkan pada medan magnet yang rapat fluksnya 0,4 weber/m2 digerakkan dengan kecepatan v m/s dengan membentuk sudut 30o terhadap fluks dan menimbulkan GGL induksi sebesar 0,005 volt. Tentukan kecepatan gerak batang tembaga tersebut. (50 cm/s)

6.

Kawat ABCD diletakkan dalam medan magnet hingga bidangnya tegak lurus pada fluks. Ujung kawat PQ dapat digeser sepanjang AB dan DC dengan kecepatn 20 cm/s. (gesekan diabaikan) Panjang PQ = 10 cm, rapat garis gayanya 2.10-2 weber/m2 dan hambatan dalam rangkaian 4 ohm. Tentukan : a. Gaya yang menggerakkan kawat. (2.10-7 N) b. Usaha yang dikerjakan tiap detik. (4.10 -8 J)

7.

Laju perubahan arus perdetik pada suatu rangkaian adalah 20 amper/det yang mengakibatkan timbulnya GGL induksi diri 60 volt. Tentukan induktansi diri dari rangkaian tersebut. (3 henry)

8.

Sebuah induktor berbentuk toroid dengan teras besi. Diameter toroid adalah 5 cm dan penampang teras luasnya 1 cm 2. Permeabilitas relatif besi 500 tentukan induktansi dirinya jika toroid tersebut mempunyai 1000 lilitan. (0,4 henry)

7



9.

Laju perubahan kuat arus arus terhadap terhadap waktu dalam kumparan primer adalah adalah 5 amper/det yang menyebabkan timbulnya laju perubahan fluks per detik sebesar 10 weber/det dalam kumparan sekunder yang mempunyai 2000 lilitan. Tentukan induktansi mutualnya. (4000 henry)

10. Sebuah induktor terdiri dari 600 lilitan arus sebesar 0,1 A selama 1 menit. Bila GGL induksi diri yang timbul 4 volt, berapakah : a.koefisien induksi diri induktor tersebut (2400 H) b.energi yang tersimpan dalam induktor tersebut. (12 J) c.Berapa perubahan fluksnya selama itu ? (0,4 weber) 11. Arus sebesar 0,2 ampere mengalir dalam kumparan yang mempunyai 400 lilitan menyebabkan timbulnya fluks sebesar 10-4 weber, tentukanlah : a. Emf-induksi rata-rata pada kumparan bila arus diputus setelah 0,08 detik. (0,5 volt) b. Induktansi kumparan. (0,2 H) c. Energi yang tersimpan dalam magnet (0,004 J) 12. Induktansi diri suatu kumparan adalah 50 milli henry. Kumparan Kumparan terdiri dari dari 100 lilitan. Hitung fluks yang melalui kumparan tersebut apabila arus yang melalui kumparan 10 milli amper. (5.10-6 weber) 13. Suatu kumparan kumparan persegi yang rata dengan dengan 10 lilitan mempunyai mempunyai sisi-sisi dengan panjang 12 cm. Kumparan itu berputar dalam medan magnet dengan kepadatan fluks 0,025 weber/m2. Berapakah kecepatan sudut dari kumparan jika GGL maksimum yang diinduksikan 20 mV. (0,885 putaran/det) 14. Suatu kumparan dengan 5 lilitan mempunyai mempunyai ukuran 9 cm x 7 cm cm berputar dengan kecepatan 15 rad/s dalam medan magnet seragam yang kepadatan fluksnya 0,8 weber/s. Berapa ggl mksimum yang diinduksikan (0,378 volt) 15. Kumparan yang berbentuk berbentuk persegi panjang panjang mempunyai 300 lilitan. Panjangnya Panjangnya 25 cm dan lebarnya 15 cm. Kumparan ini kemudian berputar dalam medan magnet serba sama yang induksi magnetiknya 0,365 tesla. Jika kecepatan sudutnya 1.800 rpm. Tentukanlah : a.Berapa ggl maksimum (773,6 volt.) b.Berapa ggl pada saat bidang kumparan membentuk sudut 60o dengan arah induksi magnetik. (386,8 volt) 16. Transformator step-up mempunyai tegangan primer 120 volt. Untuk menghasilkan tegangan 1800 volt harus berapa lilitankah kumparan sekundernya jika kumparan primer terdiri dari 100 lilitan (1500 lilitan). 17. Sebuah transformator transformator dihubungkan dihubungkan pada tegangan tegangan 120 volt volt dan menghasilkan menghasilkan 2 A pada tegangan 900 volt. Berapa arus yang didapat dari alat tersebut jika tidak ada energi yang yang terbuang. (15 amper)

8



18. Step-down transformator pada tegangan 2,5 KV diberi beban 80 amper. Perbandingan lilitan sekunder dan primer 1 : 20. Jika tak ada energi yang hilang maka tentukan : a.ggl sekunder (125 volt) b.arus primer (4 A) c.daya out-put (10 KW) 19. Sebuah transformator step-down mempunyai kumparan primer dengan 110 lilitan, diberi tegangan masukan sebesar 220 volt dan tegangan keluaran terdiri dari 3 fasa, masing-masing 12 volt, 9 volt dan 3 volt. Berapa jumlah lilitan sekunder pada tiap fasa ? (6 lilitan, 4,5 lilitan, 1,5 lilitan) 20. Sebuah transformator step-up mempunyai perbandingan lilitan 1 : 4 bila ggl primer 110 volt dan arus input = 2 A maka tentukan besar arus output (arus sekunder) Jika tegangan out put yang dikehendaki 220 volt. Efisiensi trafo 80 % (0,8 A) 21. Sebuah trafo mempunyai kumparan primer dengan ggl 120 V, GGL induksi sekunder yang dihasilkan 3000 volt. Jika arus input 2 A dan arus output 0,06 A. Maka tentukan efisiensi trafo tersebut ? (75 %) %) 22. Ditentukan dua kumparan yang masimng-masing dililitkan pada sebuah besi berbentuk U. Masing-masing kumparan mempunyai induktansi diri L1 dan L2 namyak lilitannya N1 dan N2 dan arus masukannya i1 dan arus keluarannya i2 dan masing-masing menghasilkan fluks φ1 dan φ2 Induktansi timbal baliknya adalah M Buktikan bahwa bahwa M = L1 L2

Gambar no.23

23. Kawat dengan dengan panjang l , massa massa m, hambataan R meluncur menurun sejajar dengan rel-rel penghantar yang hambatannya diabaikan. Jika koefisien gesek kawat dengan rel = µ dan ada medan magnet B yang uniform. Buktikan kawat tersebut mendapatkan kecepatan v yang dirumuskan : v=

m.g.R (sin θ − µ . cos θ ) 2

2

B .l

(cos

2

)

θ + cos θ .sin θ

9

Latihan Soal InduksiElektromagnetik

Recommend Documents