1. Sebuah pengahantar pengahantar seperti digambar di bawah di aliri arus I. I. arah induksi magnet di titik O adalah…
Jawab:
Menggunakan kaidah tangan kanan, sehingga arah induksi magnet ke kanan (soal mudah) 2. Arus listrik mengalir sepanjang kawat dari barat ke timur. Arah medan magnet yang diakibatkan arus listrik diatas adalah… Jawab:
Dengan kaidah tangan kanan, maka arah medan magnet (B) adalah ke selatan 3. Medan magnet dititik P dipengaruhi oleh dua buah kawat berarus A dan B yang arah diperlihatkan pada gambar. Pernyataan untuk arah induksi magnet di bawah ini yang benar adalah…
Jawab:
Dengan kaidah tangan kanan, maka induksi medan magnet (B) adalah induksi oleh kawat A masuk bidang dan oleh kawat B keluar. 4. Sebuah penghantar panjang dialiri arus 5 A, maka besarnya induksi magnetic di titik yang berjarak 5 cm dari kawat adalah… ( 0 4 10
7
Wb / Am)
Solusi: Dik : I = 5 A ( 0 4 10
7
Wb / Am)
a = 5 cm = 5 x 10 -2 m B?
Dit : Jawab Tidak dijelaskan mengenai panjang kawat, sehingga kawat dianggap kawat panjang B
0
2
I
a
4 10
7
5
2
5 10
2
2 1 10 0
5
T
5. Kawat lurus dialiri arus 7 A diletakkan seperti gambar. Besar dan arah induksi magnet dititk Q adalah… ( ( 0 4 10
7
Wb / Am )
Solusi Dik : I = 7 A ( 0 4 10
7
Wb / Am)
a = 2 cm = 2 x 10 -2 m Dit : B dan arah B ? Jawab
Karena diberikan sudut pada titik titi k dengan ujung kawat, maka kawat dianggap kawat panjang kuat medan di Q: B
0
2
I
a
4 10 2
7
7
2 10
2
7 10 10
5
T
Dengan kaidah tangan kanan arus medan di Q masuk bidang sehingga arah induksi medan magnet adalah tegak lurus terhadap bidang kertas
6. Kawat bujur sangkar dengan sisi 2 cm dialiri arus listrik searah 1 A. Besar induksi 7
magnet di pusat bujur sangkar adalah… ( 0 4 10
Wb / Am )
Solusi Dik : I = 1 A Sisi = 2 cm ( 0 4 10
7
Wb / Am)
Dit : B ? Jawab:
Untuk satu sisi kuat induksi di O adalah : B01
0
3 4
4
a
(cos 1 cos 2)
4 10
7
4
1 110
2
(
1 2
4 10
2
7
4 1
1 110
2
(cos 450 cos 450 )
2)
2
2 10 5 T
7. Kawat
I
lingkaran dengan jari-jari 3 meter yang dialiri arus 6 A. besar induksi
magnet pada pusat lingkaran (P) adalah… Dik:
kawat
Dit : Jawab:
3 4
lingkaran
r=3m I=6A B?
B
8. Jika
0
4 10
7
3 0
4
2
Wb / Am dan
Solusi : 0
I=2A r = 5 cm Dit : B di titik P? Jawab :
7
4 10
3 4 10
r 4
magnet di titik P adalah…
Dik :
I
Wb / Am
2
7
6 3 10 3
7
T
I pada gambar dibawah 2 A maka besar induksi
Sisi miring pada gambar B p
0
2 1 2
I
sin r
10
=5 10
6
7
3
2
5 3cm
5
cm
2
75cm
2
25cm
2
100 cm
2
10cm
4 10 2
7
5 2 5 10 10 1
3
T
T
9. Suatu selenoida yang panjangnya 0,25 m, terdiri dari 1000 lilitan dan jari-jari 2 cm dialiri arus listrik sebesar 2 A. Berapakah besar induksi magnetic di ujung solenoid ? 0
4 10
7
Wb / Am
Dik :
L = 0,25 m N = 1000 lilitan r = 2 cm I=2A Dit : B ? Jawab: B p
0 NI
2 L
4 10 7 (1000)(2)
2(0, 25)
1,6 10 3 T
10. Jari-jari efektif sebuah toroida adalah 5 cm, jumlah lilitan 1000 dan toroida dialiri arus 2,5 A. Berapakah besar induksi magnet didalam teroida ?
0
4 10
7
Wb / Am
Dik : r= 5 cm N= 1000 I= 2,5 A 0
4 10
7
Wb / Am
Dit : B? Jawab : B
0 NI
2 R
4 10 7 (1000)(2,5)
2 (0, 05)
110
2
T
11. Dua buah kawat I dan II dialiri arus listrik searah masing-masing 2 A dan 3 A, seperti diperlihatkan pada gambar. Titik P adalah titik sekitar kedua kawat yang mana medan magnet di titik P adalah = 0, maka letak P adalah… 0
4 10
7
Wb / Am
Dik :
I1= 2A I2= 3 A 0
7
4 10
Wb / Am
Dit : P terletak pada (x) ? Jawab :
B p B1
0
B2
0 I1
2 a1 2 x
0 I 2
2 a2
3 (5 x )
10 2 x 3x 3 x 2 x 10 5 x 10 x 2 cm dari kawat I 12. Dua bua kawat panjang dialiri arus listrik sama besar dan arahnya berlawanan. Arus pada kawat pertama 4 A dan arus pada kawat kedua 2 A. Jika jarak antara kawat adalah 10 cm. Berapakah besar dan arah kuat medan di titik P yang berada ditengahtengah antara sistem kawat ?
Dik : II= 4 A III= 2 A Jarak antara kawat = 10 cm Dit : B dan arah ? Jawab:
0
4 10
7
Wb / Am
Induksi di titik P oleh dua kawat B 1 dan B2 B p B1 B2 B p B p
0 I I
0 I II
2 a1
2 a2
4 10
7
2
B p 8 10
8
2 4 0, 05 0, 05
T
Masuk tegak lurus bidang ke atas/ gambar. 13. Arus listrik 4 Ampere melewati percabangan seperti pada gambar. Jika jari-jari lingkaran 10 cm. Berapakah induksi magnetic di pusat lingkaran? 0
4 10
7
Wb / Am
Dik : I= 4 A (I 1= 3 A dan I 2= 1 A) r= 10 cm dit : B? jawab:
B p B1 B2 I 0 II 2 2a1 2a2 1 4 107 3 1 B p 2 2 0,1 0,1 6 B p 2 10 T
B p
1 0 I I
maka B p 2 T. masuk tegak lurus bidang gambar (B1 B2 )
14. Dua kawat berarus A dan B berjajar dan berjarak satu sama lain 10 cm. Titik P adalah titik yang berjarak 6 cm dari A dan 8 cm dari B, seperti gambar. Jika arus pada A 3 Ampere, pada B 4 Ampere dan keduanya saling berlawanan arah. Berpakah induksi magnet induksi magnet di titik P?
0
4 10
7
Wb / Am
Dik: I pada A= 3 A I pada B= 4 A Dit : B dan arah ? Jawab:
B p B A B B
BA
0 I A 2 a A 0 I B 2 a B
2
BB
2
4 10 7 (3)
2 (0, 06) 4 10 7 (4)
5
T
5
T
10
10
B P 2 10
2 (0, 08) 5
T
15. Sepotong kawat berarus listrik I dengan arah sejajar sumbu Y. Berada di antara dua kutub magnet (lihat gambar). Kawat akan mendapat gaya Lorentz kearah…
Jawab
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan didapat gaya Lorentz sumbu X (+) positif 16. Sepotong kawat penghantar lurus berarus listrik yang arahnya ke Timur diletakkan di dalam medan magnetik yang arahnya ke utara. Dimana arah yang ditimbulkan gaya?
Jawab
Menurut kaidah tangan kanan maka arah gaya ke atas tegak lurus bidang gambar atau ke kepala pembaca 17. Dua buah magnet terpasang seperti digambar. Seberkas partikel bermuatan negatif melistasi tegak lurus medan magnet horizontal. Berkas partikel bermuatan negatif tersebut akan mendapatkan gaya yang arahnya?
Jawab Dengan menggunakan kaidah tangan kanan (arus berlawanan dengan ar ah gerak muatan negative) maka partikel akan mendapat gaya arahnya ke atas (gerak menyimpang ke atas)
18. Sebuah antiproton bergerak vertical digambar arah ke Utara ketika memasuki medan magnetic homogen yang mengarah ke utara. Kemana arah Gaya magnet ? Jawab: Dengan kaidah tangan kanan. Arah gaya lorenzt adalah ke timur
19. Penghatar lurus 40 cm yang berarus listrik 2 A dalam medan magnet 1 Wb/m 2. Jika penghantar mengapit 600 terhadap garis gaya magnet, maka penghantar akan mengalami gaya Lorentz? Dik : l= 40 cm = 0,4 m I= 2 A B= 1 Wb/m2 α = 600 dit : F? Jawab
F
F
F
Bil sin
(1)(2)(0,4) sin 600 0, 4 3
20. Suatu partikel bermuatan 0,01 C bergerak sejajar dengan kawat berarus listrik 4 A. Lihat gambar jika jarak partikel ke kawat 2 cm, laju partikel 5 m/s. Berapakah gaya yang dialami partikel ?
0
4 10
7
Wb / Am
Dik : q= 0,01 C I= 4 A V=5 m/s a= 2 cm= 0,02 m dit : F? jawab:
B=
4 10 7 (4)
0 I
2 a
2 (0, 02)
4 10 5 T
F= qvBsin ( =900 ) F= (0,01)(5)(410 5 )
F= 2 10 6 N 21. Dua buah kawat I dan II masing-masing panjangnya 50 cm, dialiri arus listrik masingmasing 4 A dan 5 A. Lihat gambar jika kedua kawat terpisah sejauh 10 cm.
Berapakah besar gaya yang dialami oleh kedua kawat?
0
4 10
7
Wb / Am
Dik : L=50 cm I1= 4A I2=5 A Dit : F? Jawab
F=
0 I1 I 2
L
2 a 4 10 7 (4)(5)
F=
2 (0,1)
(0,5) 2 10 5 N
22. Pada gambar tampak tiga kawat lurus, panjang dan sejajar. Berapakah besar gaya dan arah yang dialami kawat bagian B sepanjang 50 cm?
0
4 10
7
Wb / Am
Solusi
Kawat B mendapat gaya ke kanan dari A dan ke kiri dari C (saling menolak), maka besar gaya pada kawat B:
F B FBC F BA F B = F B
0 I B I c
2 a BC
L
0 (6)(5)
2 0,1
0 I B I A
L
2 aBA (0,5)
(4)(5) 0,1
(0, 5)
F B 2 107 50 105 N Serah FBC= kiri (Fab
0
4 10
7
Wb / Am
Jawab:
Karena arah arus searah maka kawat R akan tertarik ke kawat Q, agar R mengalami gaya= 0 maka kawat R harus diletakkan diantara P dan Q
F RP
FRQ
0 I1 I 3
L
2 a RP
I1
a RP
a RQ
3
6
x 9
x
L
x
3 x
9 x
3
2 a RQ
I 2
0 I 2 I 3
6x
9
1cm kanan P
24. Dua buah partikel massanya m 1 : m2 = 3: 2 dan muatannya q 1 : q2 = 3 : 1. Kedua partikel itu bergerak melingkar dalam bidang yang tegak lurus medan magnet homogen. Bila besar momentum kedua partikel itu sama maka perbandingan jari-jari orbit partikel itu r 1 : r 2 , adalah? Jawab Karena momentum kedua partikel sama besar 25m1v1=m2v2 dan dalam medan magnet sama, maka R1 q2 1
R2
q1
3
25. Elektron bergerak dengan lintasan lurus dalam medan magnet dan medan listrik yang saling tegak lurus, jika laju electron 2 x 10 4 m/s dan medan listrik 9 x 10 3 N/C. Berapakah besarnya medan magnet? Jawab Muatan bergerak luarus dalam medan magnet dan listrik tegak lurus v=
E B
2 10 B
4
9 10
3
B 1
4, 5 10 T
26. Sebuah kumparan terdiri dari 1000 lilitan berada dalam medan magnetik sehingga fluks magnetiknya 4 x 10 -5 Wb. Jika fluks dalam waktu 0,02 sekon fluks magnet hilang, berapakah GGL induksi rata-rata (dalam Volt) yang timbul pada kumparan? Jawab -N
t
1000
(0 4 10 5 ) 0, 2
2V 27. Sebuah cincin kawat terdiri atas 1 lilitan yang memiliki hambatan 6 ohm melingkupi fluks magnetic yang berubah terhadap waktu sesuai dengan persmaan = (t-3)3, dengan dalam weber dan t dalam sekon. Berapakah Kuat arus listrik yang mengalir pada cincin, pada waktu t = 4 sekon? jawab
d
N
( 1)
dt
(1)(3(t-3)
-3(4-3) 2
2
d(t-3)3 dt
) 3(t-3) 2 masukan t=4 sekon
3
V
Tanda (-) hanya menunjukkan arah perubahan fluks sehingga dapat dihilangkan Saat t= 4 s I=
R
3
6
0, 5 A
28. Tongkat konduktor yang panjangnya 40 cm berputar dengan kecepatan sudut tetap sebesar 10 rad/s di dalam daerah bermedan magnet seragam B = 0,5 T. Sumbu putaran tersebut melalui salah satu ujung tongkat dan sejajar arahnya dengan rah garis-garis medan magnet di atas. GGL yang terinduksi antara kedua ujung tongkat (dalam V) besarnya… Jawab:
GGL tongkat konduktor berputar dalam medan magnet
B L2
T
T= periode, =
(0,5) (0,4)2 2
2 T
, maka T=
2 10
0, 4 V
10 29. Suatu generator menghasilkan GGL maksimumnya E volt. Jika jumlah lilitan dikurangi 25% dan frekuensi putar dijadikan 4 kali putaran semula. Berapakah GGL maksimum yang dihasilkan ? Dik : N berkurang 25%
Dit : Jawab:
4
'maks ?
NBA sin
t
NBA E
maks
N berkurang 25% N' = 75% N 3
N' =
N 4 ' 4 ;Bdan A tetap
(susah)
N' B'A' '
maks
3 N B A 4 4 3NBWA
3 maks
3E
30. Dua buah rotor X dan Y jari-jarinya 5 cm dan 10 cm. masing-masing terdiri dari 1600 dan 400 lilitan. Keduanya berada dalam medan magnet yang serba sama dan ggl yang dihasilkan berfrekuensi sama. Berapakah Perbadingan ggl X dan Y ? Dik : Ax = 5 cm Ay = 10 cm Nx = 1600 lilitan Ny = 400 lilitan Dit : perbandingan ggl X dan Y? Jawab:
x
NBA sin( t) maka
y
N x A x N y A y
(1600)( 52 )
(400)( 102 )
1
1
jadi perbandingan ggl X dan Y adalah 1: 1
31. Bila suatu trafo mempunnyai perbandingan lilitan primer dan sekunder 1 : 2 dan perbandingan arus primer dengan sekuder 5 : 2. Berpakah besar efisiensi transformator tersebut ? % Dik : Ns= 2 N p= 1 I p= 5 Is = 2 Dit : ? Jawab
V s I s V p I p
Ns Np
Is I P
2
1
2
5
80%
32. Sebuah kumparan dengan induktansi 0,2 H dialiri arus yang berubah-ubah terhadap waktu sesuai dengan persamaan I= 9 - 5t2 Ampere dengan t dalam sekon. Berapakah besar GGL induksi diri sebesar 12 Volt timbul pada saat t? Dik ; L= 0,2 H I = 9 – 5t2 A
12V
Dit : t ? Jawab:
ind
in d t
L
dI
dt 12 2t
( 0, 2)
d(9-5t 2 )
dt
( 0, 2)( 10t)= 2t
= t= 6 sekon 33. Sebuah selenoida terdiri dari 1000 lilitan dengan jari-jari 10 cm dan panjang 1 m. solenoida kemudian dialiri arus listrik 10 A. berapakah besar energy yang tersimpan oleh selenoida teresbut? Dik : N=1000 lilitan r = 10 cm = 10 -1 m l =1 m I = 10 A Dit : W? Jawab : Energy tersimpan pada konduktor W=
1 2
LI2
Induktansi : 2
L
0 N A
l
4 107 (103 )2 ( 0,12 ) 1
Dengan ≅ 10 Maka L = 0,04 H Energy = W=
1 2
(0,04)(10)2= 2 J
34. Sebuah inductor diisi suatu bahan yang permeabilitas relatifnya 100. Jika dalam keadaan kosong, induktansi dirinya 40 Hendry. Jika inductor dialiri arus 2 A. Berapakah besar energy magnetic yang tersimpan dalam inductor? Dik : μr=100 L0=100 H I= 2 A Dit : W? Jawab L= μrL0 = 100(40) = 4000 H
W=
1 2
(4000)(2) 2
8000 J
35. Sebuah toroida ideal, hampa, mempunyai 1000 lilitan dan jari-jari rata-ratanya 0,5 m. Kumparan yang terdiri atas 5 lilitan dililitkan pada toroida tersebut. Penampang lintang toroida 2 x 10 -3 m2 dan arus listrik pada kawat toroida berubah dari 7 A menjadi 9 A. Dalam satu detik, di dalam kumparan timbul GGL imbas yang ( 0 4 10
besarnya?
( 0 4 10
Dik :
7
7
Wb / Am )
Wb / Am)
N1= 103 N2= 5 A = 2 x 10 -3 m2 I= 9 A
Dit :ε? 0 N1 N 2 A
M
2r
M
di dt
4 10 7 (103 )(5)(2 10 3)
2(0,5)
4 10
6
2
1
4 10 6 H
6
8 10 V
36. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti di gambar. Bila saklar S ditutup. Berapakah besar beda pontensial antara titik A dan B adalah?
Dik :
R = 8 L= 32 mH= 32 x 10 -3H C= 800 μF ε= 120 V ω= 125 rad/s dit : V di titik A dan B? jawab XL= ωL=125(32 x 10 -3H)= 4 1
Xc=
.C
1 6
125(800 10 )
2
R ( xl xc )
Z= I=
Z V AB
120
10
I .R
82 (4 10)2
12
12 8
10
96V
10
37. Suatu rangkaian seri resistor 20 ohm dan kapasitor 2 F, dihubungkan ke sumber arus bolak-balik dengan frekuensi 200 rad/s. Tentukan besar induktansi inductor yang harus dipasang seri dengan rangkaian agar terjadi resonansi… Dik : R= 20 ohm C= 2μF ω=200 rad/s dit : L ? jawab : L=
L=
1 C
1 2
C
1 200
2
2 10
6
1 8 10
2
12,5H
38. Sebuah rangkaian R – L seri dihubungkan dengan sumber tegang bolak balik 100 V seperti di gambar. Angka yang ditunjukkan oleh Voltmeter V dan ampermeter A berturut-turut 60 Volt dan 4 A. Berapakah besar reaktansi induktif?
Dik :
V= 100 V VR = 60V Vc I= 4 A Dit : XL? Jawab V
2
2
V R (VL Vc )
100 602 (V L
0)
2
V L 80V V L I . X L X L
V I
80 4
20
39. Perhatikan rangkaian yang ada di gambar. Jika C = 1,25 x 10 -4 F, Berpakah nilai hambatan R adalah…
Dik : C = 1,25 x 10 -4 F
I= 2 A V= 100 V ω=200 rad/s dit : R? jawab: 1 X c
Z
C
V
2
2
4
40
50 2
Z
R X c
50
R 40
2
2
1
(200)(1, 25) 10
100
I
2
2
50 R 1600 2
R 2500 1600 2
R 900 R
900
R 30
40. Dua buah kapasitor dan satu inductor dan satu inductor dihubungkan sumber AC 150 V; 50 rad/s yang yang ada pada gambar. Jika C 1 = 500 F, C 2 = 2000 F dan L = 3,4 H, tegangan di ujung-ujung inductor adalah…
Dik :
V=150 V ω=50 rad/s C1 = 500 F, C2 = 2000
Dit : Jawab: 1 1 c
L = 3,4 H VL? 1
C
X L L
( X L
Z V
(50)400 106
Z
50
(50)(1, 6) 80
X C )
2
(80 50)2
150
5A 30 IX L 5(80) 400V
I V L
5
500 2000 2000 2000 400 F 5 1 1
c
Xc
F
30
41. Sebuah rangkaian R-L-C seri terdiri dari resistor 100 kumparan berinduksi 1 H dan kapasitor 50 F. Rangkaian ini dihubungkan dengan sumber daya 220 V, 200 rad/s. Sudut fase dari impedansinya adalah… Dik : R= 100 L= 1 H C=50
F
V= 220 V ω=200 rad/s dit : θ? Jawab XL= ωL= 200(1)= 200 Xc=
1 C
Tanθ=
1
200(5 105 )
X L
X C
200
100 100
100
100
R
1
100
Arc tanθ=450 42. Besar daya listrik dalam suatu kumparan pemanas dialiri arus searah 1 A adalah P. Bila digunakan arus bolak-balik dengan nilai puncak 2 A, maka daya listrik yang dibandingkan oleh pemanas tadi adalah… Dik : P dialiri arus AC= 1 A P dialiri arus DC= 2 A Dit : PAC:PDC? Jawab: Daya pada arus DC: W= P DC= I2R Daya rata-rata pada arus AC:PAC= Ief 2Z Pada kasus soal R=Z Dan Ief =
P AC P DC P AC
2
I max
2
2
2
2 2
2
1
2 PDC 2P
43. Suatu rangkaian R-L seri yang terdiri dari R = 10 dan L= 0,5 H dihubungkan dengan sumber tegangan 20 V, 20 rad/s. Daya rata-rata rangkaian tersebut adalah… Dik : R=10 L= 0,5 H V= 20 V ω=20 rad/s dit : P ? Jawab:
P Veff I eff cos Z I eff
R 2 X L 102 (0, 5 20) 2 100 100 100 2 V eff Z
cos =
R Z
20 10 2 10 10 2
2A
1 2
1 20 Watt 2
P Veff I eff cos 20 2
44. what are the three kinds of magnetism? a. Ferromagnetism b. Paramagnetism c. Diamagnetism 45. Sebuah kawat berarus listrik I = 2 A membentang horizontal dengan arah arus dari utara ke selatan, berada dalam medan magnet homogen B = 10 – 4 T dengan arah vertikal ke atas. Bila panjang kawatnya 5 meter dan arah arus tegak lurus arah medan magnet. Berapa besar dan arah gaya Lorentz yang dialami oleh kawat ? ... Jawab : Diket : I = 2 A B = 10 – 4 T ℓ = 5 m Ditanya : FL = ............... ? Dijawab : FL = I . ℓ. B . sin θ = 2 ampere . 5 meter . 10 -4 Tesla . sin 90 0 = 10-3 newton Dengan arah gaya menunjuk ke Barat 46. Seutas kawat lurus yang terletak di equator diarahkan sejaj ar dengan bumi sepanjang arah timur-barat. Induksi magnetic dititik itu horizontal dan besarnya 6.10 -5 T. Jika massa persatuan panjang kawat 5.10 -3 kg/m dan g = 10 m/s 2, berapa arus yang mengalir di dalam kawat supaya besar gaya yang dialaminya seimbang dengan berat kawat ? …. Jawab : Diket : B = 6.10-5 T m/L = 5 . 10 -3kg/m g = 10 m/s2 Ditanya : I = …….? Supaya gaya Lorentz seimbang dengan gaya berat Dijawab : FL = w B. I. L = m . g B . I = m/L . g 6 . 10 – 5 . I = 5 . 10 – 3 . 10 Jadi I = 5000/6 Ampere
47. Perhatikan gambar berikut. Kawat A dan B dialiri arus lis trik I1 dan I2 masing-masing sebesar 2 A dan 3 A dengan arah keluar bidang baca.
Tentukan besar dan arah kuat medan magnet di titik C yang membentuk segitiga sama sisi dengan titik A dan B! Jawab Mencari B1 dan B2
Kuat medan total di titik C gunakan rumus vektor dan 10 −7 misalkan sebagai x.
Arah medan magnet :
48. seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. Pada jarak 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 10 3 m/s.
Tentukan besar gaya magnetik yang bekerja pada muatan dan arahnya! JAwaban Lebih dahulu cari besar medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lurus pada jarak 8 mm: B = μoI/2πa B = (4π x 10−7)(15) /(2π)(8 x 10−3) B = (15/4) x 10−4 Tesla F = BQV sin 90° F = ((15/4) x 10−4 )(0,4)(5 x 103)(1) = 0,75 N Arah gaya sesuai kaidah tangan kanan adalah ke atas (mendekati kawat). 49. Dua buah muatan masing-masing Q 1 = 2Q dan Q 2 = Q dengan massa masing-masing m 1 = m dan m2 = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan ma gnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q! Solusi: Gaya sentripetal dari gerak kedua muatan berasal dari gaya magnetik
50. Sebuah muatan Q bergerak dengan kelajuan 2 x 10 4 m/s memasuki suatu daerah yang mengandung medan magnet B dan medan li strik E. Jika muatan tersebut tidak terpengaruh baik oleh gaya magnet maupun gaya listrik tentukan nilai perbandingan kuat medan magnet dan kuat medan listrik di tempat tersebut! solusi: Muatan tidak terpengaruh gaya listrik maupun magnet berarti kedua gaya tersebut adalah sama besar dan berlawanan arah. Fmagnet = Flistrik BQV = QE B/E = 1 / (2 x 104) B/E = 0,5 x 10− 4 TC/N
51. An electric current flowed straight wire 4 A, calculate the magnetic induction at a point which is 10 cm from the wire ? Artinya: Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik 4 A, hitunglah induksi magnetik di titik a yang berjarak 10 cm dari kawat? Jawaban:
dik: I
4A
a 10 cm 0,1 m 7 4 10 Wb / Am
0
dit : B ...?
jawab: B
0 I
2 a 4 10 7 Wb / Am 4 A
2 0,1 m 80 10 7 Wb / m 2
8 10 6 Wb / m 2
52. A long straight wire electrified 2 A. Calculate the magnitude of the magnetic induction at point p which 0.1 m from the wire if the permeability of free space 7
4 10 Wb / Am
Artinya: Sebuah kawat lurus yang panjang dialiri arus listrik 2 A. Hitunglah besarnya induksi magnetik di titik p yang berjarak 0,1 m dari kawat jika permeabilitas ruang 7
4 10 Wb / Am
hampa Jawab: dik : I
2A
a
0,1 m 110 m
0
4 10 Wb / Am
1
7
dit: B =...? B
0 I
2 a 4 10 7 Wb / Am 2 A
1
2 110 m 6
4 10 Wb / m
2
53. A solenoid has a length of 5 m which consists of 500 turns and electric current flowed at 5 A, calculate the induction solenoid magnetic axis in the middle of solenoid! Artinya: Sebuah solenoid memiliki panjang 5 m yang terdiri dari 500 lilitan dan dialiri arus listrik sebesar 5 A, hitunglah induksi magnetik di tengah sumbu solenoid! Jawaban:
dik : l
5m
N 500 I
5A
0
dit : B
4 10
7
Wb / Am
di tengah sumbu solenoida
jawab: B
0 nI
N
n 7
4 10
2000 10
l
500 5m
100
Wb / Am 100 5 A 7
Wb / m
2
2000 10
7
T
2 10
4
T
54. List in order the electromagnetic wave spectrum from low frequencies to high frequencies (Urutkan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi) Jawab: Gamma rays, X-rays, ultraviolet, visible light, infra-red, radar and radio. Sinar gamma, Sinar X, Ultraviolet, cahaya tampak, infra red, radar dan radio.
55. An electric current flowed straight wire 8 A, calculate the magnetic induction at a point which is 40 cm from the wire ? 56. Artinya: Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik 8 A, hitunglah induksi magnetik di titik a yang berjarak 40 cm dari kawat? Jawaban: dik: I 8 A a 40 cm 0, 4 m 0
7 4 10 Wb / Am
dit : B ...?
jawab: B
0 I
2 a 4 10 7 Wb / Am 8 A
2 0, 4m 40 10 7 Wb / m 2
4 10 6 Wb / m 2
57. A long straight wire electrified 5 A. Calculate the magnitude of the magnetic induction at point p which 0.1 m from the wire if the permeability of free space 7
4 10 Wb / Am
Artinya: Sebuah kawat lurus yang panjang dialiri arus listrik 2 A. Hitunglah besarnya induksi magnetik di titik p yang berjarak 0,1 m dari kawat jika permeabilitas ruang hampa
7
4 10 Wb / Am
Jawab: dik : I
5A
a
0,1 m 110 m
0
4 10 Wb / Am
1
7
dit: B =...? B
0 I
2 a 7
4 10 Wb / Am 5A 1
2 110 m
110 5Wb / m 2
58. A solenoid has a length of 6 m which consists of 1200 turns and electric current flowed at 1 A, calculate the induction solenoid magnetic axis i n the middle of solenoid! Artinya: Sebuah solenoid memiliki panjang 6 m yang terdiri dari 1200 lilitan dan dialiri arus listrik sebesar 1 A, hitunglah induksi magnetik di tengah sumbu solenoid! Jawaban: dik : l
6m
N 1200 I
0
dit : B
4A
4 10
7
Wb / Am
di tengah sumbu solenoida
jawab: B
0 nI
n 7
4 10
800 10
N
l
1200 6m
200
Wb / Am 200 1 A 7
Wb / m
2
800 10
7
T
8 10
5
T
59. An electric current flowed straight wire 7A, calculate the magnetic induction at a point which is 14 cm from the wire ? Artinya: Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik 7 A, hitunglah induksi magnetik di titik a yang berjarak 14 cm dari kawat? Jawaban:
dik: I
7A
a 14 cm 0,14 m
0
7 4 10 Wb / Am
dit : B ...?
jawab: B
0 I
2 a 4 10 7 Wb / Am 7 A
2 0,14m 100 10 7 Wb / m 2
1 10 5Wb / m 2
60. A long straight wire electrified 6 A. Calculate the magnitude of the magnetic induction at point p which 0.2 m from the wire if the permeability of free space 7
4 10 Wb / Am
Artinya: Sebuah kawat lurus yang panjang dialiri arus listrik 6 A. Hitunglah besarnya induksi magnetik di titik p yang berjarak 0,2 m dari kawat jika permeabilitas ruang 7
4 10 Wb / Am
hampa Jawab: dik : I
6A
a
0, 2 m 2 10 m
0
4 10 Wb / Am
1
7
dit: B =...? B
0 I
2 a 4 10 7 Wb / Am 6A
1
2 2 10 m 6
6 10 Wb / m
2
