Contoh soal ggl induksi dan pembahasannya


Soal 1
Suatu kumparan terdiri dari 50 lilitan digerakan ke suatu bidang di mana terdapat medan magnetik dengan kekuatan 6 kilogauss. Panjang sisi kumparan 10 cm dan hambatannya 0,75 ohm. Jika kecepatan gerak kumparan itu 2 cm/s, berapakah kuat arus yang melalui kumparan kawat itu (a) sebelum kumparan mencapai bidang bermagnet, (b) ketika kumparan meninggalkan bidang dan (c) setelah kumparan melewati bidang.
Jawab;
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 panjang sisi kumparan l, sehigga fluks mula-mula (sesaat sebelum meninggalkan bidang medan magnet) adalah
φ0 = BA = Bl2
Misalkan setelah waktu ∆t kumparan telah bergerak sejauh ∆x = vt sehingga bidang yang ditembus medan magnetik adalah seluas l2l∆x. Fluks yang menembus kumparan adalah
φ = BA’ = B(l2l∆x) = Bl2Bl∆x
Jadi laju perubahan fluks adalah
φ/∆t = (Bl2Bl∆x)/∆t
φ/∆t = –Blv
ggl induksi dicari dengan hukum Faraday
ε = –N ∆φ/∆t
ε = NBlv
Jadi, arus induksi yang mengalir pada kumparan adalah
I = ε/R = NBlv/R
Karena, B = 6 kilogauss = 6 x 103 gauss = 0,6 T; R = 0,75 ohm; N = 50; v = 2 cm/s = 0,02 m/s dan l = 10 cm = 0,1 m.
I = NBlv/R
  = 50(0,1 T)(0,1 m)(0,02 m/s)/0,75 ohm
I = 0,08A

Soal 2
Kubus pada gambar berikut mempunyai rusuk 1 m berada dalam medan magnetik homogen 0,2 T, berarah sepanjang sumbu Y positif. Kawat A, C dan D bergerak dalam arah seperti gambar, masing-masing dengan kecepatan 0,5 m/s. (a) Tentukan ggl induksi antara ujung-ujungsetiap kawat dan (b) tentukan beda potensial antara ujung-ujung setiap kawat.
Jawab;
Perhatikan gambar di bawah ini,
(a) Panjang rusuk a = 1 m; panjang kawat lA = a = 1 m; panjang kawat lC = a = 1 m; panjang kawat lD = a√2 = √2 m; besar induksi magnetik B = 0,2 T; kelajuan v = 0,5 m/s.
Kawat A, θ = ∠(v,B) = 00,
 εA = Blv sin θ = (0,2 T)(1 m)(0,5 m/s)(0) = 0
Kawat D, θ = ∠(v,B) = 900,
 εD = Blv sin θ = (0,2 T) (√2 m)(0,5 m/s)(1) = 0,1√2 Volt
Kawat C, θ = ∠(v,B) = 450,
 εC = Blv sin θ = (0,2 T)(1 m)(0,5 m/s)(½√2) = 0,05√2 Volt
(b) beda potensial antara ujung-ujung setiap kawat = ggl yang timbul pada ujung-ujung kawat. Dengan demikian,
Beda potensial kawat A, VA = εA = 0
Beda potensial kawat D, VD = εD = 0,1√2 Volt
Beda potensial kawat C, VC = εC = 0,05√2 Volt

0 Response to "Contoh soal ggl induksi dan pembahasannya"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel