Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika sma bab Induksi Magnetik

loading...

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

Induksi magnetik
Keterangan:
B = induksi magnetik (Wb).
µ0 = permeabilitas ruang hampa (4π . 10-7 Wb/A.m).

INDUKSI MAGNETIK DIPUSAT KAWAT MELINGKAR

Induksi magnetik

Dengan N = banyak lilitan dan r = jari-jari.

INDUKSI MAGNETIK SELENOIDA

Di pusat selenoida


Induksi magnetik

Di ujung selenoida

Induksi magnetik

Dengan L = panjang selenoida.

GAYA LORENTZ

Gaya Lorentz muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet.

Induksi magnetik
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.

Induksi magnetik

Dengan θ = sudut antara i dengan B.

Gaya Lorentz antara dua kawat sejajar berarus listrik.

Induksi magnetik

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.
Induksi magnetik
Arah gaya Lorentz pada kawat adalah...
A. masuk bidang kertas
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
Gaya Lorentz
Jawaban: A

Contoh soal Induksi magnetik di pusat kawat melingkar Nomor 2 (UN 2013)

Perhatikan gambar!
Induksi magnetik
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:
Menghitung induksi magnetik kawat melingkar 
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...

Induksi magnetik

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)
Induksi magnetik
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.
Induksi magnetik
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.
Perbandingan induksi magnetik di 2 posisi berbedaB / Bq = 3
Bq = 1/3 B
Jawaban: E

Contoh soal induksi magentik disekitar kawat lurus 3

Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!
Induksi magnetik
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.
Induksi magnetik
Besar induksi magnetik di titik P adalah..( µ0 = 4π . 10-7 Wb/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:
Menghitung induksi magnetik di sekitar kawat lurus
 (1/4 diperoleh karena seperempat lingkaran)
Jawaban: A

Contoh soal induksi magnetik dipusat kawat melingkar 2

Selembar kawat berarus listrik dilengkungkan seperti gambar.
Induksi magnetik
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:
Menghitung induksi magnetik di pusat kawat melingkar
(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 . 10-7 Wb/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:
Menghitung induksi magnetik di ujung selenoida
Jawaban: A

Contoh soal gaya lorentz

Sebuah elektron bergerak dari A dengan kecepatan v memasuki medan magnet homogen B secara tegak lurus.
Gaya magnetik
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.
Gaya magnetik
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 A
B. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 2,4 A
E. 3,0 A

Pembahasan

Menghitung arus dari persamaan gaya lorentz dua kawat sejajar
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 . 10-7 N/m

Pembahasan

Menghitung gaya Lorentz dua kawat sejajar
F/L = 2 . 10-7 N/m (tarik menarik karena arah arus sama)
Jawaban: C

Pembahasan soal induksi magnetik video youtube

loading...
Ditulis oleh: Admin Pembahasan Contoh Soal Updated at : Sunday, August 30, 2015