SOAL DAN PEMBAHASAN MEDAN MAGNET

Posted: September 25, 2012 in MASHUDI
  1. Sebuah kawat lurus panjang yang dialiri arus listik sebesar 10 A dari arah timur ke barat. Tentukan besar dan arah induksi magnetik di titik P yang berada tepat di bawah kawat tersebut pada jarak 10 cm!
    1. a.    2 10-5 T
    2. 4 10-5 T
    3. 10 10-5 T
    4. 2 10-6 T
    5. 10-5 T

 

Pembahasan :

I    = 10 A

A   = 10 cm = 0,1 m

 = 4 ×10-7 WbA-1m-1

 

Ditanyakan : BP = …?

Jawab : BP =  =  = 2 10-5 T yang arahnya ke selatan

 

  1. Tentukan besarnya induksi magnet disuatu titik yang berjarak 2 cm dari kawat lurus panjang yang berarus listrik 30 A?
    1. 6 x 10-4 wb/m2
    2. b.    3 x 10-4 wb/m2
    3. 13 x 10-4 wb/m2
    4. 9 x 10-4 wb/m2
    5. 10-4 wb/m2

Pembahasan :

a  = 2 cm = 2 x 10-2

I   = 30 A

μo= 4  x 10 -7 Wb/A.m

 

Jadi induksi magnetnya 3 x 10-4 wb/m2

  1. Arus sebesar 2,5 A mengalir dalam kawat berupa lingkaran dengan jari-jari 3 cm. Berapa besar induksi magnet dititik P, bila titik P berada disumbu lingkaran yang berjarak   4 cm dari pusat lingkaran
    1. 36 x 10-6 wb/m2
    2. 9,6 x 10-6 wb/m2
    3. 16 x 10-6 wb/m2
    4. d.    3,6 x 10-6 wb/m2
    5. 10-6 wb/m2

Pembahasan :

i = 2,5 A

r = 3 cm = 3 x 10-2 m

x = 4 cm = 4 x 10-2 m

 

sin = = , maka sin2=( )2 =

 

 

Jadi Induksi magnet di dititik P sebesar  3,6 x 10-6 wb/m2

  1. Suatu solenoida terdiri dari 300  lilita berarus 2 A. panjang solenoida 30 cm. Induksi magnet di tengah-tengah solenoid adalah ..
    1. a.   8 x 10-4 wb/m2
    2. 4  x 10-4 wb/m2
    3. 2  x 10-4 wb/m2
    4.  x 10-4 wb/m2
    5. 16  x 10-4 wb/m2

Pembahasan :

N = 300 lilitan

I   = 2 A

L  = 30 cm = 0,3

B =

  1. Arus sebesar 2,5 A mengalir dalam kawat berupa lingkaran dengan jari-jari 3 cm. Berapa besar induksi magnet dititik P, bila titik P berada di pusat lingkaran?
    1. a.    1,7 x 10-5 wb/m2
    2. 17 x 10-5 wb/m2
    3. 32 x 10-5 wb/m2
    4. 1,7 x 10-6 wb/m2
    5. 1,7 x 10-8 wb/m2

 

Pembahasan :

i = 2,5 A

r = 3 cm = 3 x 10-2 m

x = 4 cm = 4 x 10-2 m

Induksi magnet di M (pusat lingkaran)

 

  1. Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri  arus sebesar 1 A. Jika toroida tersebut memiliki 60 lilitan, hitunglah besar induksi magnetic pada sumbunya!
    1. 2 x 10-5 T
    2. b.    2,4 x 10-5 T
    3. 4 x 10-5 T
    4. 2 x 10-6 T
    5. 9 x 10-5 T

 

Pembahasan :

Diketahui: r = 50 cm = 0,5 m, N = 60, I = 1 A

 

  1. Sebuah kawat penghantar berarus listrik 5 A arahnya keluar bidang gambar, memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet dengan besar induksi magnet B = 2 x 10-4 T

 

Bila panjang kawat yang terpengaruh B adalah 4 cm, tentukan besar dan arah gaya magnetic yang timbul pada kawat!

i          B

 

 

 

 

 

  1. a.    4 x 10-5 Newton
  2. 4 x 10-6 Newton
  3. 13 x 10-5 Newton
  4. 2 x 10-5 Newton
  5. 4,2 x 10-5 Newto

Pembahasan

Diketahui:        i = 5 A

B = 2 x 10-4 tesla

L = 4 cm = 4 x 10-2 m

 

i           B

F

Sin 900= 1

B = B i L sin 900

= (2 x 10-4)(5)( 4 x 10-2) 1

=  4 x 10-5 Newton

  1. Sebuah electronberkecepatan 2 x 107 m/s masuk dalam medan magnet yang induksi magnetnya 1,5 wb/m2 dengan sudut 600 terhadap garis medan. Hitung gaya magnetic yang dialami electron. (q =1,6 x10-19C)!
    1. a.    4,8 x 10-12
    2. 48 x 10-12
    3. 4,8 x 10-10
    4. 2,4 x 10-12
    5. 8,8 x 10-12

Pembahasan :

Diketahui:  v = 2 x 107 m/s

B = 1,5 wb/m2

q =1,6 x10-19 C

 

F          = B q v

= 1,5 x 1,6 x10-19 x 2 x 107

= 4,8 x 10-12

 

 

 

 

 

  1. Perhatikangambarberikut !

Seutaskawatberadadiantaradua magnet yang memilikibesarinduksimagnetik 0,02 Tesla.

Jika besar kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 5 A, besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat sepanjang 10 cm adalah ..

  1. a.    0,01 N
  2. 0,1 N
  3. 1 N
  4. 10 N
  5. 100 N

Pembahasan :

Besar gaya magnetic pada kawat sepanjang l meter yang berada pada medan magnet B Tesla dan dialiri kuat arus listrik sebesar i Ampere dengan sudut antara  arah B dan I sebesar θ adalah :

  1. Sebuah positron yang bermuatan 1,6 x 10−19 C bergerak dengan kecepatan 5 x 105 m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. Besar gaya magnetik saat positron berada dalam medan magnet adalah ..

    a. 6,4 x 10−14 Newton

b. 6,4 x 10−12 Newton

c. 6,4 x 10−11 Newton

d. 64 x 10−14 Newton

e. 3,2 x 1012 Newton

 

 

 

Pembahasan :

Besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
Gunakan persamaan

F = BQV sin θ
F = (0,8)(1,6 x 10−19)(5 x 105)(1) = 6,4 x 10−14 Newton

  1. Dua buah muatan masing-masing Q1 = 2Q dan Q2 = Q dengan massa masing-masing m1 = m dan m2= 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q!
    1. 1 : 4
    2. 4 : 1
    3. 2 : 4
    4. 1 : 3
    5. 2 : 3

 
Pembahasan
Gaya sentripetal dari gerak kedua muatan berasal dari gaya magnetik

  1. Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 103 m/s. Besar gaya magnetic adalah ..

    a. 0,75 N

b. 14 N

c. 1,4 N

d. 18 N

e. 0,4 N

Pembahasan :

Lebih dahulu cari besar medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lurus pada jarak 8 mm:

B =

B =
B = ( ) x 10−4 T
F = BQV sin 90°
F = (  x 10−4 T)(0,4)(5 x 103)(1) = 0,75 Newton

  1. Perhatikan gambar dibawah ini !

5A                 Medan magnet dititik C jika jarak ke penghantar 10 cm …

  1. 10-5 T          c. 10-7 T                       e. 2 10-7 T
  2. 10 T                        d. 2 107 T

. C

 

Pembahasan

Rumus  = 10-5 T (x) (A)

 

  1. Sebuah proton bergerak dalam lintasan lingkaran dengan jari-jari 14 cm dalam sebuah medan magnetik 0.35 T yang tegak lurus dengan kecepatan proton. Laju linier proton adalah ..
    1. 570 m/s
    2. 470 m/s
    3. c.    4,7 106 m/s
    4. 4,7 10-2 m/s
    5. 5,9 m/s

Pembahasan

 

  1. Sebuah bidang seluas 100 cm2 ditembus secara tegak lurus oleh garis-garis gaya magnet yang kerapatannya 5 x 10–4 Wb/m2. Besar fluks magnet yang dilingkupi bidang tersebut adalah ….

A. 0                                          D. 4 x 10–6 Wb

B. 2 x 10–6 Wb                                   E. 5 x 10–6 Wb

C. 2,5 x 10–6 Wb

 

Pembahasan :

A = 100 cm2 = 10-2 m2

Garis-garis gaya magnet ^ bidang, berarti garis-garis gaya magnet // garis normal bidang, maka q = 0°

F = B A cos q = 5 x 10–4 x 1 x 10–2 x cos 0° = 5 x 10–6 Wb

 

  1. Suatu kumparan terdiri atas 200 lilitan berbentuk persegi panjang dengan panjang 10 cm dan lebar 5 cm. Kumparan tersebut memiliki sumbu putar yang tegak lurus medan magnet sebesar 0,5 T dan diputar dengan kecepatan sudut 60 rad/s. GGL maksimum yang timbul pada ujung-ujung kumparan adalah …..

A. 5 V                                      D. 60 V

B. 30 V                                    E. 220 V

C. 50 V

 

Pembahasan :

A = 10 cm x 5 cm = 0,1 m x 0,05 m = 5 x 10-3 m2

x = N B A w sin wt

xm = N B A w = 200 x 0,5 x 5 x 10-3 x 60 = 30 V

 

  1. Dua buah kawat lurus panjang dan sejajar terpisah pada jarak 10 cm, yang masing-masing dialiri arus listrik sebesar 6 A dan 8 A. Besar induksi magnetik di titik P yang berjarak 4 cm dari kawat pertama dan 6 cm dari kawat kedua adalah …
    1. a.   
    2. 2 10-7 T
    3. 10-7 T
    4. 10-6 T
    5. 10-5 T

 

Pembahasan :

 

6A                                 8A           B6 =  T

B8 =  T

P                                  Bp = (B8 – B6) = 4 10-6 T

 

10 cm

  1. Dua buah kawat panjang lurus sejajar terpisah pada jarak 12 cm. Kawat pertama dialiri arus 4 A kawat kedua 6A. Tentukan besar induksi magnet pada titik yang berada di antara dua kawat tersebut dan berjarak  4 cm dari kawat pertama.
    1. Nol
    2. b.    3,4 10-6 T
    3.  4 10-7 T
    4.  4 10-6 T
    5. 2 10-6 T

 

Pembahasan

4A                       6A                       B4 =  T

B6 =  T

P                                  Bp = (B6 – B4) = 3,4 10-6 T

 

 

 

  1. Sebuah kawat penghantar berbentuk lingkaran dengan jari-jari 8 cm dan terdiri atas 20 lilitan yang dialiri arus listrik sebesar 10 A. Besar induksi magnet di titik pusat lingkaran adalah ..
    1.  × 10-3 T
    2. 10-3T
    3. c.    5  × 10-3T
    4.  2  × 10-3 T
    5. 8  × 10-3 T

 

Pembahasan

 

Diketahui :       a = 8 cm = 8.10-2 m

x = 6 cm = 6.10-2 m

I = 10 A

N = 20 lilitan

r    =

=  = 10 cm

 

BP =  =  = 5  × 10-3 T

 

  1. Dua buah penghantar berarus listrik 3A dan 4A. Kedua penghantar tersebut terpisah sejauh 20 cm. Gaya magnet persatuan panjang yang bekerja pada kedua penghantar jika arus pada kedua penghantar searah adalah ..
    1. 12 10-5 N/m
    2. b.    12 10-6 N/m
    3. 1,2 10-7 N/m
    4. 6 10-5 N/m
    5. 6 10-6 N/m

 

Pembahasan :

Arus searah  =

 

  1. Induksi magnet pada pusat solenoida yang panjangnya 24 cm  dan terdiri 100  lilitan adalah 3 x 10-4 T. Tentukan kuat arus yang mengalir pada solenoida tersebut.
  1. 3 A
  2. 0,18 A
  3. 18 A
  4. d.    1,8 A
  5. 0,3 A

 

Pembahasan

Pusat Selonoida

3 x 10-4 =

1,8 x 10-5 =  105i

I = 1,8 A

 

  1. Suatu kawat panjang lurus dialiri arus 20 A dari timur ke barat Tentukan besar induksi magnet pada titik yang berjarak  3 cm di bawah kawat !
    1. a.     
    2.    T
    3.    T

Pembahasan

B =

  1. Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?
  2. 10-2T
  3. 10-9 T
  4. c.   10-10  T
  5. 10-12 T
  6. 10-8 T

Pembahasan :

I = 5 mA  =  5 . 10 – 3 Ampere
a = 10 cm  =  0,1 meter

 

  1. Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 ( lihat gambar) ?
    1. 10-2 T
    2. b.   10-5  T
    3. 10-3 T
    4. 1,2 10-2 T
    5. 10-7 T

Pembahasan :

I = 2 A
a = 4 . 10–2 m

  1. Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet dititik P !
    1. a.    5,12  10-8
    2. 512  10-8
    3. 5  10-8
    4. 6,12  10-8
    5. 2,12  10-8

Pembahasan

Diketahui :

I = 4 A
a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m

x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m
sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8

 

  1. Sebuah Solenoida panjang 2 m memiliki 800 lilitan. Bila Solenoida dialiri arus sebesar 0,5 A, tentukan induksi magnet pada pusat solenoid !
    1. a.     T
    2.  T
    3.  T
    4.  T
    5.  T

Pembahasan :

Pusat Selonoida

B =  T

  1. Besarnya induksi magnetik di titik yang berjarak 2 cm dari kawat lurus yang panjang dan berarus listrik 30 ampere adalah………

a. 3 . 10 -4 Weber/m2                         d. 6 . 10 –4 Weber/m2

b. 3 . 10 –2 Weber/m2                         e. 3 . 10 –1 Weber/m2

c. 6 . 19 –3 Weber/m2

Pembahasan :

B =

  1. Sebuah kawat lurus yang panjang berarus listrik 10 A.Sebuah titik berada 4 cm

Dari kawat. Kuat medan magnet di titik tersebut adalah…….

a. 0,5 . 10-4 Wb/m2                            d. 4,0 . 10-4 Wb/m2

b. 1,0 . 10-4 Wb/m2                            e. 5,0 . 10-4 Wb/m2

c. 3,14 . 10-4 Wb/m2

 

Pembahasan :

B =

  1. Kuat medan magnet solenoida ditentukan oleh faktor-faktor di bawah ini,kecuali……

a. arus listrik

b. banyaknya lilitan

c. panjang solenoida

d. garis gaya

e. permeabilitas bahan

 

Pembahasan :

Pada selonoida :

 

 

 

 

Kuat medan magnet pada selonoida dipengaruhi oleh banyak lilitan, kuat arus, panjang selonoida dan  .

 

 

  1. Sebuah elektron bergerak didalam medan magnet serba sama secara tegak lurus dengan kecepatan 2 108m/s. Jika besar induksi magnet 0,8 T maka jari-jari lintasan electron adalah ..
    1. a.    14,22 10-4 m
    2. 1,422 10-4 m
    3. 142,2 10-4 m
    4. 9,1 10-4 m
    5. 9 10-4 m

 

Pembahasan :

R =

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s