RINGKASAN MATERI INDUKSI MAGNETIK
Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisika sma tentang induksi magnetik ini meliputi induksi magnetik kawat lurus panjang, kawat melingkar, selenoida, toroida dan gaya lorentz.INDUKSI MAGNETIK DISEKITAR KAWAT LURUS BERARUS LISTRIK
Keterangan:
B = induksi magnetik (Wb).
µ0 = permeabilitas ruang hampa (4π . 10-7 Wb/A.m).
INDUKSI MAGNETIK DIPUSAT KAWAT MELINGKAR
Dengan N = banyak lilitan dan r = jari-jari.
INDUKSI MAGNETIK SELENOIDA
Di pusat selenoida
Di ujung selenoida
Dengan L = panjang selenoida.
GAYA LORENTZ
Gaya Lorentz muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet.
Keterangan:
F = gaya Lorent (N).
q = muatan listrik (C).
v = kecepatan muatan listrik (m/s).
B = induksi magnetik (T).
θ = sudut antara v dengan B.
Gaya Lorentz kawat berarus listrik.
Dengan θ = sudut antara i dengan B.
Gaya Lorentz antara dua kawat sejajar berarus listrik.
Keterangan:
i1, i2 = kuat arus kawat 1 dan 2
L = panjang kawat (m)
A = jarak dua kawat (m)
CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN INDUKSI MAGNETIK
Contoh soal gaya Lorentz Nomor 1 (UN 2012)
Sebuah kawat berarus listrik I diletakkan diantaran dua kutub magnet utara dan selatan seperti gambar disamping.
Arah gaya Lorentz pada kawat adalah...
B. keluar bidang kertas
C. menuju kutub utara magnet
D. menuju kutub selatan magnet
E. dari kutub utara menuju kutub selatan
Pembahasan
Gunakan kaidah tangan kanan
Jawaban: A
Contoh soal Induksi magnetik di pusat kawat melingkar Nomor 2 (UN 2013)
Perhatikan gambar!
Suatu penghantar dialiri arus listrik I = 9 A. Jika jari-jari kelengkungan R = 2π cm dan µ0 = 4π . 10-7 Wb/A.m maka besar induksi magnetik dititik P adalah...
A. 3 . 10-5 T
B. 5 . 10-5 T
C. 9 . 10-5 T
D. 12 . 10-5 T
E. 15 . 10-5 T
Pembahasan:
Jawaban: A
Contoh soal Induksi magnetik Nomor 3 (UN 2013)
Sebuah muatan positif bergerak memotong medan magnet homogen secara tegak lurus. Gambar yang benar tentang arah gaya magnet, kecepatan dan medan magnet adalah...
Pembahasan:
Gunakan kaidah tangan kanan (lihat nomor 1) dengan mengganti jempol sebagai arah kecepatan (v), telunjuk sebagai arah medan magnet (B) dan jari tengah sebagai arah gaya lorentz (F)Jawaban: B
Contoh soal induksi magentik disekitar kawat lurus
Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik 5 A seperti gambar (µ0 = 4π . 10-7 Wb/A.m)
Besar dan arah induksi magnetik di titik P adalah...
Besar dan arah induksi magnetik di titik P adalah...
A. 4 . 10-5 T ke kanan
B. 4 . 10-5 T ke kiri
C. 5 . 10-5 T tegak lurus menuju bidang kertas
D. 5 . 10-5 T tegak lurus menjauhi bidang kertas
E. 9 . 10-5 T tegak lurus menjauhi bidang kertas
Pembahasan
Menghitung induksi magnetik disekitar kawat lurus panjang.
(arah menjauhi bidang kertas)Jawaban: D
Contoh soal induksi magnetik di sekitar kawat lurus 2
Seutas kawat panjang berarus listrik I tampak seperti gambar.
Jika induksi magnetik di P adalah B, maka induksi magnetik dititik Q adalah...
A. 3B
B. 2B
C. B
D. ½ B
E. 1/3 B
Pembahasan
Bandingkan persamaan induksi magnetik di Q dengan di P.
B / Bq = 3Bq = 1/3 B
Jawaban: E
Contoh soal induksi magentik disekitar kawat lurus 3
Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!
Pernyataan sesuai gambar di atas induksi magnetik di titik P akan:
(1) sebanding kuat arus I
(2) sebanding 1/a
(3) tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ...
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja
Pembahasan
Maka berdasarkan persamaan induksi magnetik disekitar kawat lurus panjang, induksi magnetik di P:
1) sebanding kuat arus
2) sebanding 1/a
3) tergantung arah arus listrik I
Jawaban: A
Contoh soal induksi magnetik di pusat kawat melingkar 1
Perhatikan gambar kawat yang dialiri arus berikut.
Besar induksi magnetik di titik P adalah..( µ0 = 4π . 10-7Wb/A.m)
Besar induksi magnetik di titik P adalah..( µ0 = 4π . 10-7Wb/A.m)
A. 0,5π . 10-5 T
B. π . 10-5 T
C. 1,5π . 10-5 T
D. 2,0π . 10-5 T
E. 3,0π . 10-5 T
Pembahasan
Induksi magnetik di P adalah:
(1/4 diperoleh karena seperempat lingkaran)
Jawaban: A
Contoh soal induksi magnetik dipusat kawat melingkar 2
Selembar kawat berarus listrik dilengkungkan seperti gambar.
Jika jari-jari kelengkuangan sebesar 50 cm, maka besarnya induksi magnetik di pusat kelengkungan adalah...
Jika jari-jari kelengkuangan sebesar 50 cm, maka besarnya induksi magnetik di pusat kelengkungan adalah...
A. 1/3 π . 10-7 T
B. 1 . 10-7 T
C. π . 10-7 T
D. 2 . 10-7 T
E. 2π . 10-7 T
Pembahasan
Induksi magnetik dipusat kelengkungan:
(1/3 didapat dari sepertiga lingkaran)
Jawaban: E
Contoh soal induksi magnetik di ujung selenoida 1
Suatu selenoida panjang 2 meter dengan 800 lilitan dan jari-jari 2 cm. Jika selenoida itu dialiri arus sebesar 0,5 A, tentukan induksi magnetik di ujung selenoida? .. ( µ0 = 4π . 10-7Wb/A.m)
A. 4π . 10-5 T
B. 8π . 10-7 T
C. 4π . 10-6 T
D. 8π . 10-5 T
E. 2π . 10-4 T
Pembahasan
Induksi magnetik diujung selenoida:
Jawaban: A
Contoh soal gaya lorentz
Sebuah elektron bergerak dari A dengan kecepatan v memasuki medan magnet homogen B secara tegak lurus.
Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah...
A. Mengikuti lintasan I
B. Mengikuti lintasan II
C. Mengikuti lintasan III
D. Masuk ke bidang gambar
E. Keluar dari bidang gambar
Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah...
A. Mengikuti lintasan I
B. Mengikuti lintasan II
C. Mengikuti lintasan III
D. Masuk ke bidang gambar
E. Keluar dari bidang gambar
Pembahasan
Gunakan kaidah tangan kanan.
Jawaban: A
Contoh soal gaya Lorentz 2
Sebuah kawat PQ diletakkan di dalam medan magnet homogen seperti gambar.
Jika kawat dialiri arus dari Q menuju P, maka arah kawat akan melengkung....
A. ke bawah
B. ke atas
C. ke samping
D. keluar bidang gambar
E. Masuk bidang gambar
Pembahasan
Kawat akan melengkung sesuai dengan arah gaya Lorentz.
Jawaban: B
Contoh soal gaya magnetik dua kawat sejajar 1
Dua kawat sejajar l dan m masing-masing panjangnya 2 m dan terpisah pada jarak 2 cm. Pada kawat m yang kuat arusnya 1,5 A mengalami gaya magnetik dari kuat arus kawat l sebesar 6 . 10-5 N ( µ0 = 4π . 10-7 Wb/A.m). kuat arus pada kawat l adalah...
A. 1,2 AB. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 2,4 A
E. 3,0 A
Pembahasan
i2 = 2 A
Jawaban: C
Contoh soal gaya magnetik dua kawat sejajar 2
Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain dialiri arus listrik masing-masing 1 A dengan arah yang sama. Diantara kedua kawat akan terjadi...
A. Gaya tarik menarik sebesar 4 . 107 N/m
B. Gaya tolak menolak sebesar 2 . 107 N/m
C. Gaya tarik menarik sebesar 2 . 107 N/m
D. Gaya terik menarik sebesar 2 . 10-7 N/m
E. Gaya tolak menolak sebesar 2 . 10-7N/m
Pembahasan
F/L = 2 . 10-7 N/m (tarik menarik karena arah arus sama)
Jawaban: C
Pembahasan soal induksi magnetik video youtube
.
Topik: #Induksi Magnetik #kawat lurus #kawat melingkar #Materi ujian nasional fisika #selenoida
Tidak ada komentar:
Posting Komentar