Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Ketik 'Kata Kunci' yang dicari dalam blog Ayo Sekolah Fisika

Soal Hukum Faraday Tentang Induksi Elektromagnetik dan Pembahasan

Soal 1
Sebuah kumparan dengan 50 lilitan, fluks magnetiknya meningkat dari 2,50 x 10-3Wb menjadi 1,250 x 10-2Wb dalam waktu 0,40 s. Hitung ggl induksi rata-rata dalam kumparan.

Jawab;
Jumah lilitan N = 50; fluks awal φ1 = 2,50 x 10-3Wb; fluks akhir φ2 = 1,25 x 10-2Wb; selang waktu ∆t = 0,40 s. Dalam kasus ini, ggl induksi ε ditimbulkan oleh laju perubahan fluks yang konstan, sehingga ε dihitung dengan
ε = ∆φ/∆t
   = –N2 – φ1)/∆t
ε = –50(1,25 x 10-2Wb – 2,5 x 10-3Wb)/0,40 s
   = –1,25 Volt
Tanda negatif menyatakan bahwa fluks induksi berlawanan arah dengan fluks utama.

Soal 2
Sebuah kawat tertutup berbentuk persegi dengan luas 0,02 m2 diletakkan pada bidang datar. Medan magnet seragam diberikan pada bidang tersebut dengan arah menembus ke dalam bidang secara tegak lurus menjauhi pembaca. Medan magnet tersebut diturunkan dengan laju tetap 2 x 10-4 T/s. Jika hambatan kawat 0,1 Ω, tentukanlah besar dan arah arus induksi yang timbul.

Jawab;
Luas A = 0,02 m2; laju medan magnet B/t = 2 x 10-4T/s; dan hambatan R = 0,1 Ω, maka besar ggl induksi dalam kawat
ε = BA/t
   = (2 x 10-4T/s)(0,02 m2) = 4 x 10-6 Volt
Maka arus linduksi dalam kawat adalah
I = ε/R = (4 x 10-6 V)/0,1Ω = 0,04 mA

Soal 3
Suatu kumparan 50 lilitan dengan diameter 8 cm ditempatkan dalam suatu medan magnetik 1 T yang diarahkan tegak lurus bidang penampang kumparan. Dari t = 0 medan magnetik mulai dinaikkan dengan laju tetap dan mencapai besar 1,3 T dalam waktu 10 detik. Setelah itu medan konstan. Berapa induksi magnetik dalam kumparan pada t ≤ 0, t = 5,0 s,  = 5,0 s, t ≥ 10 s?

Jawab;
Pada t ≤ 0 medan konstan sehingga ggl induksi nol, demikian juga pada t ≥ 10 s gglnya juga nol. Ggl induksi tidak nol ketika terjadi perubahan fluks magnetik dan ini terjadi pada 0 <  t < 10 s.
Fluks mula-mula adalah
φ0 = B0A = B0(¼πd2)
fluks akhirnya adalah
φ = BA = B(¼πd2)
jadi perubahan fluksnya adalah
∆φ = φ – φ0 = ¼πd2(BB0)
Ggl induksi dapat dicari dengan persamaan
ε = –N ∆φ/∆t
   = –Nπd2(BB0)/4∆t
ε = –50π(0,08 m)2(1,3 T – 1 T)/4.10
   = –7,54 x 10-3 Volt
Jadi, dapat disimpulkan;
t ≤ 0, ggl induksinya ε = 0,
t = 5 detik, ggl induksinya = 7,54 x 10-3 Volt
t ≥ 10 detik, ggl induksinya ε = 0

Soal  4
Luas penampang kumparan tertutup yang memiliki 20 lilitan adalah 1,5 cm2 dan hambatannya 9,0 Ω. Kumparan dihubungkan ke suatu instrumen pengukur muatan (hambatan dalam = 16,0 Ω) melalui timah solderan (hambatan dapat diabaikan). Tentukan besar muatan listrik induksi ketika kumparan ditarik dengan cepat keluar dari daerah di mana B = 1,80 T ke suatu titik di mana B adalah nol. Bidang kumparan ketika berada dalam medan magnetik adalah tegak lurus terhadap medan magnetik.

Jawab;
Jumlah lilitan N = 20; luas bidang kumparan A = 1,50 x 10-4 m2, hambatan kumparan R1 = 9,0 Ω; hambatan dalam R2 = 16,0 Ω maka hambatan total R = R1 + R2 = 25,0 Ω; medan magnet awal B1 = 1,8 T dan medan magnet akhir B2 = 0.
Karena bidang kumparan tegak lurus terhadap medan magnetik dan ggl induksi, ε, ditimbulkan oleh laju perubahan induksi magnetik yang konstan, maka ggl dihitung dengan persamaan,
ε = –NAB/∆t
Arus induksi iind melalui rangkaian dengan hambatan total R adalah
iind = ε/R = –NAB/Rt
besar muatan listrik induksi qind adalah
q­ind = iindt = –NAB/R
q­ind = –(20)(1,5 x 10-4 m2)(0 – 1,80 T)/25,0 Ω = 216 μC


0 Response to "Soal Hukum Faraday Tentang Induksi Elektromagnetik dan Pembahasan"

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