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

Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Soal Medan Magnetik di Sekitar Kawat Berarus dan Pembahasannya

Soal 1
Hitung besar induksi magnetik pada suatu titik yang berjarak 300 cm dari suatu penghantar lurus sangat panjang yg berarus 6A.

Jawab:
Besar induksi magnetik pada suatu titik yang berjarak a dari kawat lurus panjang berarus I diberikan oleh

B = µ­0I/2πa = (4π x 10-7 Tm/A)(6 A)/(2π x 3 m) = 4 x 10-7 T

Soal 2
Dua kawat lurus panjang dan sejajar masing masing dialiri arus listrik 4,0 A dan 10,0 A dengan arah berlawanan. Kedua kawat terpisah sejauh 12 cm. Tentukan besar induksi magnetik pada suatu titik di tengah-tengah garis hubung antara kedua kawat tersebut.


Jawab:

Dari gambar kita peroleh besar induksi magnetik pada titik di tengah-tengah antara kedua kawat diberikan oleh

B = B1 + B2
B = µ­0I1/2πa + µ­0I2/2πa
B = (µ­0/2πa)(I1 + I2)
= [(4π x 10-7 Tm/A)/(2π x 6 x 10-2m)][4,0 A + 11,0 A] = 5,0 x 10-5 T

Soal 3
Dua kawat yang lurus dan sejajar masing-masing dialiri arus yang searah 6 A dan 9 A. Kedua kawat terpisah pada jarak 15 cm. Pada jarak berapa dari kawat 6 A induksi magnetik di suatu titik bernilai nol?

Jawab:

Dari gambar di atas, kemungkinan titik yang medan magnetnya bernilai nol terletak di antara kedua kawat. Maka, agar resultan medan magnet nol berlaku

B1 = B2
µ­0I1/2πa1 = µ­0I2/2πa2
6,0 A/x = 9,0 A/(15 cm – x)
3x = 30 cm – 2x
x = 6 cm

Jadi, titik yang medan magnetiknya nol berada pada 6 cm dari kawat 6 A.

Soal 4
Dua penghantar l dan m lurus dan panjang terletak sejajar dengan jarak 10 cm. Masing masing berarus listrik 36 A dan 25 A dengan arah yang sama. Hitunglah induksi magnetik pada suatu titik yang berjarak 6 cm dari l dan 8 cm dari m.

Jawab:
Masing-masing kawat menghasilkan medan magnet di titik P yang besarnya adalah
Bl = µ­0Il/2πal = (4π x 10-7 Tm/A)(36 A)/(2π x 0,06 m) = 1,2 x 10-4 T, dan
Bm = µ­0Im/2πam = (4π x 10-7 Tm/A)(25 A)/(2π x 0,08 m) = 6,25 x 10-5 T

Maka, medan magnet total di titik P adalah
BP2 = Bl2 + Bm2
= (1,2 x 10-4 T)2 + (6,25 x 10-5 T)2
BP = 1,35 x 10-4 T

Soal 5
Empat kawat panjang dan saling sejajar lewat melalui titik-titik sudut sebuah persegi dengan panjang sisi 0,2 m.

Keempat kawat masing-masing membawa arus yang besarnya sama I = 4,0 A dalam arah seperti yang ditunjukkan. Tentukan medan magnetik di titik: (a) pusat persegi, (b) P, yaitu titik tengah sisi atas persegi dan (c) Q, yaitu titik tengah sisi kiri persegi.

Jawab:

(a) medan magnetik di titik pusat persegi ditunjukkan oleh gambar (A),

BO = B1 + B2 + B3 + B4

Karena jarak dari masing-masing kawat sama dan kuat arus yang mengalir pada setiap kawat sama besar maka medan magnetik pada setiap kawat sama besar yaitu

B1 = B2 = B3 = B4 = µ­0I/2πa = (4π x 10-7 Tm/A)(4,0 A)/(2π x 0,1√2 m) = 4√2 x 10-6 T

Maka besarnya medan magnetik di titik pusat persegi adalah

BO2 = (B2 + B3)2 + (B1 + B4)2

BO2 = (8√2 x 10-6 T)2 + (8√2 x 10-6 T)2

BO = 1,6 x 10-5 T

(b) medan magnetik di titik P, yaitu titik tengah sisi atas persegi, ditunjukkan oleh gambar (B),
Karena jarak 1P = 2P, maka B1 = B2 dan saling meniadakan dan

4P = 3P = √[(0,1 m)2 + (0,2 m)2] = 0,1√5 m

maka B3 = B4, yang besarnya adalah

B3 = B4 = µ­0I/2πa = (4π x 10-7 Tm/A)(4,0 A)/(2π x 0,1√5 m) = 1,6√5 x 10-6 T

tan α = 0,2/0,1 = 2

α = 63,430

sudut antara B3 dan B4 adalah β = 2(900 – α) = 53,10

maka, besar medan magnetik total pada titik P adalah

BP2 = B32 + B42 + 2B3B4 cos β
= (1,6√5 x 10-6 T)2 + (1,6√5 x 10-6 T)2 + 2(1,6√5 x 10-6 T)(1,6√5 x 10-6 T) cos 53,10
BP = (1,6√5 x 10-6)√(2 + 1,2)
BP = 6,4 x 10-6 T

(c) medan magnetik di titik Q, yaitu titik tengah sisi kiri persegi.

Karena jarak 4Q = 1Q = 0,1 m, maka

B1 = B4 = µ­0I/2πa = (4π x 10-7 Tm/A)(4,0 A)/(2π x 0,1 m) = 8 x 10-6 T

Dan 2Q = 3Q = 0,1√5 m, maka

B2 = B3 = µ­0I/2πa = (4π x 10-7 Tm/A)(4,0 A)/(2π x 0,1√5 m) = 1,6√5 x 10-6 T

Sudut antara B2 dan B3 adalah γ = 2 x 53,10 = 106,20.

B232 = B32 + B22 + 2B3B2 cos γ

= (1,6√5 x 10-6 T)2 + (1,6√5 x 10-6 T) + 2(1,6√5 x 10-6 T)(1,6√5 x 10-6 T) cos 106,20

B23 = (1,6√5 x 10-6 T)√(2 – 0,28)

B23 = 4,7 x 10-6 T

Maka medan magnetik di titik Q adalah

BQ = B1 + B4 + B23 = 2,1 x 10-5 T

0 Response to "Soal Medan Magnetik di Sekitar Kawat Berarus 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