Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Soal dan Pembahasan Medan Magnet Pada Kawat Lurus Berarus

Soal 1
Dua buah kawat penghantar lurus sejajar dialiri arus listrik seperti tampak pada gambar. Tentukan letak titik P yang induksi magnetiknya sama dengan nol!

Jawab:


Agar medan magnet di titik P dapat menjadi nol jika
B1 + (-B2) = 0
μ0I1/2πx = μ0I2/2π(6 – x)
8/x2 = 16/(6 – x)
2x = 6 – x
x = 2 cm kanan I1 atau 4 cm kiri I2

Soal 2

Dua buah kawat penghantar lurus sejajar dialiri arus listrik I1 = 0,9 A dan I2 = 1,6 A tegak lurus bidang datar dengan arah yang sama. Jarak antara kedua kawat 5 cm. Jika sebuah titik P berada 3 cm dari kawat berarus I1 dan 4 cm dari kawat I2, tentukan besar induksi magnetik di titik P.

Jawab:
CARA I

Medan magnet pada kawat lurus panjang adalah
B = μ0I/2πa
dengan a = jarak tegak lurus dari kawat ke suatu titik yang akan dicari medan magnetnya
B1 = μ0I1/2πa1 = 4π x 10-7 x 0,9/(2π x 0,03) = 6 x 10-6 T dan
B2 = μ0I2/2πa2 = 4π x 10-7 x 1,6/(2π x 0,04) = 8 x 10-6 T
Maka besar medan magnet di titik P adalah
BP = (B12 + B22)1/2
BP = (62 + 82)1/2 x 10-6 = 10 μT

CARA II
Kita cari nilai a1 dan a2 (jarak tegak lurus dari kawat 1 dan kawat 2) seperti gambar.

QT = RU
32a12 = 42a22 dan a2 = 5 – a1
9 – a12 = 16 – 25 + 10a1a12
18 = 10a1
a1 = 1,8 cm maka a2 = 3,2 cm
dengan demikian medan magnetik akibat kedua kawat adalah sama dengan medan magnet yang berjarak a1 dari kawat 1 ATAU medan magnet yang berjarak a2 dari kawat 2.
BP = μ0I1/2πa1 = 4π x 10-7 x 0,9/(2π x 0,018) = 10-5 T = 10 μT atau
BP = μ0I2/2πa2 = 4π x 10-7 x 1,6/(2π x 0,032) = 10-5 T = 10 μT


Soal 3
Empat penghantar panjang yang sejajar dialiri arus listrik yang sama besar I = 5 A. titik pusat keempat kawat membentuk bujur sangkar seperti tampat pada gambar. Arah arus pada titik A dan B adalah masuk bidang kertas dan titik C dan D keluar bidang kertas. Tentukan besar induksi magnetik di titik P yang terletak di pusat bujur sangkar dan nyatakan arahnya!
             
Jawab:
Dengan menggunakan aturan tangan kanan, kita peroleh arah medan magnet akibat keempat kawat seperti gambar di bawah ini.

Karena jarak tegak lurus dari titik P ke kawat A, B, C dan D adalah sama besar yaitu 0,1√2 m dan kuat arus pada masing-masing kawat juga sama besar yaitu 5 A maka
BA = BB = BC = BD = B dengan
B = μ0I/2πa = 4π x 10-7 x 5/(2π x 0,1√2) = 1/√2 x 10-5 T
Sehingga
BAD = BBC = 2B = 2/√2 x 10-5 T, maka
BP = (BAD2 + BBC2)1/2
      = [(2B)2 + (2B)2]
BP = 2B√2
BP = 2 x 10-5 T arahnya ke tengah-tengah BD

Soal 4
Penghantar seperti yang tampak pada gambar adalah sangat panjang dan dialiri kuat arus listrik I. Tentukan besar dan arah induksi magnetik di titik P.

Jawab;

Jika kawatnya panjang maka θ1 = 900 dan θ2 ≈ 1800, maka medan magnet di titik P adalah
BP = B = (μ0I/4πa)(cos θ1 – cos θ2)
BP = μ0I/4πa (keluar bidang kertas)

Soal 5
Penghantar ABC dengan bentuk seperti tampak pada gambar, dialiri arus listrik I = 10 A. berapakah besar dan ke mana arah induksi magnetik di titik D?
Jawab:
Kawat 1 (vertikal): cos θ1 = 6/10 = 3/5 dan cos θ2 = cos 900 = 0
B1 = (μ0I/4πa1)(cos θ1 – cos θ2) = (μ0I/4πa1)(3/5 – 0)
      = 3μ0I/20πa1
      = (3 x 4π x 10-7 x 10)/(20π x 0,08)
B1 = 75 x 10-7 T

Kawat 2: cos θ1 = 8/10 = 4/5, cos θ2 = cos 900 = 0
B2 = (μ0I/4πa2)(cos θ1 – cos θ2) = (μ0I/4πa2)(4/5 – 0)
     = μ0I/5πa2
     = (4π x 10-7 x 10)/(5π x 0,06)
B2 = 133 x 10-7 T
Maka
BD = B1 + B2
      = 208 x 10-7 T
BD = 2,08 x 10-5 T (MASUK BIDANG KERTAS)

0 Response to "Soal dan Pembahasan Medan Magnet Pada Kawat Lurus Berarus"

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