Soal 1
Suatu bidang limas dengan, yang ukuran rusuk seperti tampak pada gambar, diletakkan dalam suatu medan magnetik homogen. besar induksi magnetik 0,25 T dan berarah ke sumbu Y+.
Fluks magnetik melalui sisi PQRS adalah . . . .
A. 0,10 Wb
B. 0,12 Wb
C. 0,15 Wb
D. 0,50 Wb
E. 0,60 Wb
Jawab: D
PEMBAHASAN SOAL INI KUNJUNGI HALAMAN BERIKUT >>>> KLIK
Soal 2
Suatu batang logam netral bergerak dengan kecepatan tetap v ke kiri melewati daerah bermedan magnetik seragam B dengan arah keluar bidang kertas.
Gambar yang paling tepat melukiskan distribusi muatan pada permukaan batang logam adalah . . . .
Jawab: D
Dengan menggunakan aturan tangan kanan yaitu arahkan empat jari tangan kanan di rapatkan searah medan magnet (masuk bidang kertas) dan ibu jari di arahkan mengikut kecepatan (ke kanan) dan arah dorong telapak tangan adalah arah arus induksi dari bawah ke atas.
Dalam batang arus mengalir dari bawah ke atas (batang berfungsi sebagai baterai), maka gambar D yang sesuai.
Soal 3
Sebuah loop kawat segiempat ditarik keluar dengan percepatan konstan dari suatu daerah tanpa medan magnetik kedalam suatu daerah bermedan magnetik sama. Selama proses ini arus induksi dalam loop akan . . . .
A. menjadi nol
B. bernilai konstan tetapi tidak nol
C. meningkat secara linear terhadap waktu
D. meningkat secara eksponensial terhadap waktu
E. meningkat secara linear terhadap kuadrat waktu
Jawab: B
Sebelum kumparan memasuki bidang medan magnet, tidak ada fluks magnetik sehingga arus induksinya nol. Demikian juga setelah kumparan meninggalkan bidang medan magnet.
Ketika kumparan mulai meninggalkan bidang, terjadilah perubahan fluks yang memasuki kumparan. Perubahan fluks ini menimbulkan ggl induksi.
Misalkan kawat segiempat tersebut memiliki panjang sisi L dan daerah medan magnet memiliki panjang sisi 2L.
Ketika kawat mulai memasuki daerah medan magnet arus induksi I mengalir dalam kawat dan bernilai tetap sampai kawat seluruhnya berada dalam medan magnet arus induksi menjadi nol dan ketika kawat akan keluar dari medan magnet timbul lagi arus induksi I dalam kawat dan bernilai tetap (namun arahnya berlawanan dengan ketika kawat memasuki medan magnet) sampai kawat seluruhnya keluar medan magnet. Lihat grafik.
Soal 4
Sebuah pesawat terbang kecil dengan panjang bentangan sayap 10 m, terbang secara mendatar ke arah utara pada kelajuan 60 m/s dalam suatu daerah degan medan magnetik bumi 50 µT berarah 60° ke bawah terhadap arah mendatar (tanah). Besar GGL induksi antara ujung sayap adalah . . . .
A. 50 mV
B. 44 mV
C. 37 mV
D. 31 mV
E. 26 mV
Jawab: E
Ggl induksi pada ujung-ujung penghantar (sayap pesawat) yang digerakkan memotong tegak lurus suatu medan magnet adalah
ε = LBv sin θ =
ε = LByv = 10 m x 50 µT x sin 600 x 60 m/s = 2,598 x 10-2 V = 26 mV
Soal 5
Hubungan antara satuan-satuan dapat disimpulkan dari persamaan apa saja yang melibatkan besaran-besaran dengan satuan-satuan tersebut. Berdasarkan gaya Lorentz, satuan newton ekuivalen dengan . . . .
A. tesla meter2/ampere
B. tesla ampere/meter2
C. tesla meter/ampere
D. tesla ampere/meter
E tesla ampere meter
Jawab: E
Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik adalah
F = ILB sin θ
Maka satuannya Newton atau setara dengan tesla meter ampere.
Soal 6
Pada gambar berikut, kumparan 1 sedang digerakkan menuju kumparan 2.
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.
(1) Kelajuan kumparan 1 ditingkatkan.
(2) Banyak lilitan kumparan 1 ditingkatkan
(3) Baterai yang dihubungkan ke kumparan 1 diganti dengan baterai yang GGL-nya lebih tinggi
(4) Hambatan ditambah.
Perubahan yang akan meningkatkan arus induksi dalam kumparan 2 ditunjukkan oleh pernyataan nomor . . . .
A. (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (1), (2) dan (3)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: D
Hukum Induksi Faraday
Besar tegangan (ggl) dapat diinduksi ke dalam koil (kumparan) hanya menggunakan magnet, ditentukan oleh 3 faktor berbeda berikut.
1) Menambah jumlah lilitan kawat.
Dengan meningkatkan jumlah lilitan kawat yang memotong medan magnet, jumlah ggl yang diinduksi akan menjadi jumlah dari semua lilitan kawat, jadi jika ada 20 lilitan dalam kumparan akan ada 20 kali lebih banyak diinduksi ggl daripada di satu potong kawat.
2) Meningkatkan kecepatan gerakan relatif antara kumparan dan magnet –
Jika kumparan kawat yang sama melewati medan magnet yang sama tetapi kecepatannya meningkat, kawat akan memotong garis fluks pada tingkat yang lebih cepat sehingga lebih banyak induksi akan diproduksi.
3) Meningkatkan kekuatan medan magnet –
Jika kumparan kawat yang sama digerakkan dengan kecepatan yang sama melalui medan magnet yang lebih kuat, akan ada lebih banyak ggl yang dihasilkan karena ada lebih banyak garis gaya yang memotong.
Soal 7
Sebuah kumparan berarus I berada di dekat kumparan lainnya yang posisinya tetap dan dihubungkan ke sebuah amperemeter seperti ditunjukkan Gambar disamping.
Berikut adalah empat kemungkinan keadaan untuk arus I dalam kumparan pertama.
(1) Konstan dan dalam arah anak panah
(2) Konstan dan berlawanan dengan arah anak panah
(3) Meningkat dan dalam arah anak panah
(4) Meningkat dan berlawanan arah anak panah
Keadaan yang akan menciptakan suatu arus induksi dalam amperemeter ditunjukkan oleh nomor . . . .
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: C
Dengan arah arus yang sesuai dengan gambar arah fluks magnetik utama melewati kumparan bawah, dan arus utama harus meningkat atau berkurang sehingga timbul fluks magnetik, sehingga keadaan yang akan menhasilkan suatu arus induksi dalam amperemeter ditunjukkan oleh nomor (3).
Soal 8
Perhatikan hal-hal berikut.
(1) Menjaga suatu arus stabil pada kumparan lain yang posisinya tetap dekat kumparan A.
(2) Memutuskan arus dalam kumparan lainnya yang posisinya tetap di dekat kumparan A.
(3) Dengan cepat menggerakkan sebuah magnet ke dalam kumparan A.
(4) Dengan cepat menggerakkan sebuah magnet ke dalam dan ke luar kumparan.
Saat terjadi secara terpisah yang dapat menghasilkan GGL induksi pada kumparan A dengan posisi tetap ditunjukkan oleh nomor . . . .
A. (1)
B. (3)
C. (1) dan (3)
D. (2), (3) dan (4)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: D
Ggl induksi bisa timbul dalam kumparan ketika arus listrik dari baterai meningkat atau berkurang. Ggl induksi tidak timbul ketika arus konstan!
Suatu bidang limas dengan, yang ukuran rusuk seperti tampak pada gambar, diletakkan dalam suatu medan magnetik homogen. besar induksi magnetik 0,25 T dan berarah ke sumbu Y+.
Fluks magnetik melalui sisi PQRS adalah . . . .
A. 0,10 Wb
B. 0,12 Wb
C. 0,15 Wb
D. 0,50 Wb
E. 0,60 Wb
Jawab: D
PEMBAHASAN SOAL INI KUNJUNGI HALAMAN BERIKUT >>>> KLIK
Soal 2
Suatu batang logam netral bergerak dengan kecepatan tetap v ke kiri melewati daerah bermedan magnetik seragam B dengan arah keluar bidang kertas.
Gambar yang paling tepat melukiskan distribusi muatan pada permukaan batang logam adalah . . . .
Jawab: D
Dengan menggunakan aturan tangan kanan yaitu arahkan empat jari tangan kanan di rapatkan searah medan magnet (masuk bidang kertas) dan ibu jari di arahkan mengikut kecepatan (ke kanan) dan arah dorong telapak tangan adalah arah arus induksi dari bawah ke atas.
Dalam batang arus mengalir dari bawah ke atas (batang berfungsi sebagai baterai), maka gambar D yang sesuai.
Soal 3
Sebuah loop kawat segiempat ditarik keluar dengan percepatan konstan dari suatu daerah tanpa medan magnetik kedalam suatu daerah bermedan magnetik sama. Selama proses ini arus induksi dalam loop akan . . . .
A. menjadi nol
B. bernilai konstan tetapi tidak nol
C. meningkat secara linear terhadap waktu
D. meningkat secara eksponensial terhadap waktu
E. meningkat secara linear terhadap kuadrat waktu
Jawab: B
Sebelum kumparan memasuki bidang medan magnet, tidak ada fluks magnetik sehingga arus induksinya nol. Demikian juga setelah kumparan meninggalkan bidang medan magnet.
Ketika kumparan mulai meninggalkan bidang, terjadilah perubahan fluks yang memasuki kumparan. Perubahan fluks ini menimbulkan ggl induksi.
Misalkan kawat segiempat tersebut memiliki panjang sisi L dan daerah medan magnet memiliki panjang sisi 2L.
Ketika kawat mulai memasuki daerah medan magnet arus induksi I mengalir dalam kawat dan bernilai tetap sampai kawat seluruhnya berada dalam medan magnet arus induksi menjadi nol dan ketika kawat akan keluar dari medan magnet timbul lagi arus induksi I dalam kawat dan bernilai tetap (namun arahnya berlawanan dengan ketika kawat memasuki medan magnet) sampai kawat seluruhnya keluar medan magnet. Lihat grafik.
Soal 4
Sebuah pesawat terbang kecil dengan panjang bentangan sayap 10 m, terbang secara mendatar ke arah utara pada kelajuan 60 m/s dalam suatu daerah degan medan magnetik bumi 50 µT berarah 60° ke bawah terhadap arah mendatar (tanah). Besar GGL induksi antara ujung sayap adalah . . . .
A. 50 mV
B. 44 mV
C. 37 mV
D. 31 mV
E. 26 mV
Jawab: E
Ggl induksi pada ujung-ujung penghantar (sayap pesawat) yang digerakkan memotong tegak lurus suatu medan magnet adalah
ε = LBv sin θ =
ε = LByv = 10 m x 50 µT x sin 600 x 60 m/s = 2,598 x 10-2 V = 26 mV
Soal 5
Hubungan antara satuan-satuan dapat disimpulkan dari persamaan apa saja yang melibatkan besaran-besaran dengan satuan-satuan tersebut. Berdasarkan gaya Lorentz, satuan newton ekuivalen dengan . . . .
A. tesla meter2/ampere
B. tesla ampere/meter2
C. tesla meter/ampere
D. tesla ampere/meter
E tesla ampere meter
Jawab: E
Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik adalah
F = ILB sin θ
Maka satuannya Newton atau setara dengan tesla meter ampere.
Soal 6
Pada gambar berikut, kumparan 1 sedang digerakkan menuju kumparan 2.
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.
(1) Kelajuan kumparan 1 ditingkatkan.
(2) Banyak lilitan kumparan 1 ditingkatkan
(3) Baterai yang dihubungkan ke kumparan 1 diganti dengan baterai yang GGL-nya lebih tinggi
(4) Hambatan ditambah.
Perubahan yang akan meningkatkan arus induksi dalam kumparan 2 ditunjukkan oleh pernyataan nomor . . . .
A. (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (1), (2) dan (3)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: D
Hukum Induksi Faraday
Besar tegangan (ggl) dapat diinduksi ke dalam koil (kumparan) hanya menggunakan magnet, ditentukan oleh 3 faktor berbeda berikut.
1) Menambah jumlah lilitan kawat.
Dengan meningkatkan jumlah lilitan kawat yang memotong medan magnet, jumlah ggl yang diinduksi akan menjadi jumlah dari semua lilitan kawat, jadi jika ada 20 lilitan dalam kumparan akan ada 20 kali lebih banyak diinduksi ggl daripada di satu potong kawat.
2) Meningkatkan kecepatan gerakan relatif antara kumparan dan magnet –
Jika kumparan kawat yang sama melewati medan magnet yang sama tetapi kecepatannya meningkat, kawat akan memotong garis fluks pada tingkat yang lebih cepat sehingga lebih banyak induksi akan diproduksi.
3) Meningkatkan kekuatan medan magnet –
Jika kumparan kawat yang sama digerakkan dengan kecepatan yang sama melalui medan magnet yang lebih kuat, akan ada lebih banyak ggl yang dihasilkan karena ada lebih banyak garis gaya yang memotong.
Soal 7
Sebuah kumparan berarus I berada di dekat kumparan lainnya yang posisinya tetap dan dihubungkan ke sebuah amperemeter seperti ditunjukkan Gambar disamping.
(1) Konstan dan dalam arah anak panah
(2) Konstan dan berlawanan dengan arah anak panah
(3) Meningkat dan dalam arah anak panah
(4) Meningkat dan berlawanan arah anak panah
Keadaan yang akan menciptakan suatu arus induksi dalam amperemeter ditunjukkan oleh nomor . . . .
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: C
Soal 8
Perhatikan hal-hal berikut.
(1) Menjaga suatu arus stabil pada kumparan lain yang posisinya tetap dekat kumparan A.
(2) Memutuskan arus dalam kumparan lainnya yang posisinya tetap di dekat kumparan A.
(3) Dengan cepat menggerakkan sebuah magnet ke dalam kumparan A.
(4) Dengan cepat menggerakkan sebuah magnet ke dalam dan ke luar kumparan.
Saat terjadi secara terpisah yang dapat menghasilkan GGL induksi pada kumparan A dengan posisi tetap ditunjukkan oleh nomor . . . .
A. (1)
B. (3)
C. (1) dan (3)
D. (2), (3) dan (4)
E. (1), (2), (3) dan (4)
Jawab: D
Ggl induksi bisa timbul dalam kumparan ketika arus listrik dari baterai meningkat atau berkurang. Ggl induksi tidak timbul ketika arus konstan!
Post a Comment for "Soal Induksi Elektromagnetik dan pembahasannya"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!