Induksi Magnetik

Listrik dan Magnet 

3?

Induksi Elektromagnetik  1. Disek Disekit itar ar kawa kawatt bera beraru russ listr listrik ik terd terdap apat at meda medan n mang mangeti etik, k, perny pernyata ataan an ini ini dikemukakan oleh … A. Laplace D. Lorentz B. Faraday . Biot !a"art #. $ersted  µ  i %awab &  ' B = ) * (π a (. Besarny Besarnyaa kuat kuat medan medan magnetic magnetic disuatu disuatu titik disekit disekitar ar kawat penghan penghantar tar lurus  berarus berbanding lurus dengan … A. +anang kawat D. -ambatan kawat B. uat arus listrik . %arak titik ke penghantar  #. %ari/ari penampang kawat %awab & B '  B ≈ i ↔  B ≈ 1 0 a * . !kalu 12 1234 Besar kuat medan magnetic magnetic di suatu titik yang letaknya letaknya seauh r   dari suatu  penghantar lurus yang dialiri arus I  arus I  adalah  adalah sebanding dengan … A. I  A. I  B. rI  #. r/I  D. I/r  D. I/r  . 10rI  10rI   µ   I   I  %awab & D5555 B = ) ⇑  B ≈ (π .r  r  6. 78+9 78+9: : 122 122  ;ay ;ayon on A uat uat medan medan magne magnetic tic 'induk 'induksi si magnet magnetic* ic* di pusat pusat kawat kawat yang yang meling melingkar  kar  −3  berari/ ari  R   R  meter dan dan berarus berarus  I  ampere, ampere, bila bila  µ ) = 6 µ  x1) Weber  0  A.m adalah …9  µ ) I   µ   I   µ ) I  A. ) #. . ( R (π  R 6π R (  µ   I   µ ) I  B. ) ( D. 6π  R ( R %awab & A <. =nduksi =nduksi magnetik magnetik pada pada solenoida solenoida dapat dapat diperbesar diperbesar antara antara lain dengan dengan cara cara & A. 8emperkecil 8emperkecil kuat arus dalam solenoida solenoida B. 8emper 8emperkec kecil il uml umlah ah lili lilitan tan #. 8emper 8emperkec kecil il luas luas pena penampa mpang ng D. 8emper 8emperbesa besarr luas luas kumpara kumparan n . 8emper 8emperban banya yak k umla umlah h lilit lilitan an  µ  iN  %awab & >5 B = ) l 

www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

33

?. Besar kuat kuat medan medan magnet magnet disuatu titik di sekitar suatu suatu kawat kawat penghantar penghantar lurus lurus  berarus berbanding terbalik dengan … A. +an +anan ang g kawa kawatt B. uat uat arus arus listr listrik ik #. %ari/ar %ari/arii penamp penampang ang lintan lintang g kawat kawat D. -amb -ambata atan n kawa kawatt . %arak %arak titik titik ke pengha penghanta ntar  r  %awab & B' B ≈ 1 0 a * 3. !ip !ipenma enmaru ru 124 1246 6 !ebuah kawat yang berbentuk lingkaran dengan ari/ari  L dialiri  L dialiri arus listrik I  listrik I . Besarnya kuat medan magnetic pada pusat lingkaran itu adalah … A. tidak tergantung L tergantung L D. berbanding lurus dengan L dengan  L ( B. sebanding dengan L dengan  L . berbanding terbalik dengan L dengan  L( #. berbanding terbalik dengan L dengan L %awab & #  µ ) I  1 ⇑  B ≈ r  =  L ⇑∴ B = (π . L  L 4. Dua Dua buah uah kawa kawatt sea seaa arr diali ialiri ri arus arus  I 1 = ),2 A dan  I ( = 1,? A   tegak lurus  bidang datar, arak antara kedua kawat < cm. %ika % ika sebuah titip + berada  cm cm dari kawat pertama dan 6 cm berada pada kawat kedua, maka induksi magnet di titik + adalah …@b0m ( A. 1) < D. ? x1) ? B. 6 x1) < . 4 x1) ? #. ( x1) ? %awab & # −

−

−

−

−

 I 1  B p  B p

= ),2 A &  I ( = 1,? A & a =
−

6π  x1) 3  x1,? (π  x 6 x1)

−(

 µ ) I (

(π a p (

−

−

 µ ) I 1

(π a p1 −

6π  x1) 3  x),2 (π  x x1)

−(

= 4 x1) −? − ? x1) −? = ( x1) −? Wb 0 m (

2. !uatu !uatu penghan penghantar tar berarus berarus lurus lurus terdap terdapat at kuat arus 1) A. 9itik 9itik + berarak berarak (a dari dan titik  berarak
=

 I 

&

 I 

a P  aQ

= aQ & a P  =
1). !ipenmaru !ipenmaru 1246 www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

34

Dua kawat yang sama panang dipasang "ertical seaar dengan arak d . awat  pertama dialiri arus sebesar I  sebesar  I  ke  ke atas. 9itik P  9itik  P  'dalam   'dalam bidang kedua kawat itu* yang yang terleta terletak k di antaran antaranya ya dan arak arak

1 

d    dari kawat pertama. %ika induksi

magnetic di titik P  titik P  besarnya   besarnya nol, ini berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah … A. I/  A. I/  ke bawah #.  I  ke  ke atas . ( I  ke  ke bawah B. I/  B. I/ ( ke bawah D. ( I  ke  ke atas %awab & D  I 1

=  I  & I ( = ... A I  & r 1 = 1 d  & r ( = ( d  & B P  = ) ↑  B P  =  B1 −  B( ↑ ) =  B1 −  B(

 B1

=  B( ↑

 µ ) I 1

=

(π r 1

 µ ) I (

↑

(π r (

 I 1 r 1

=

 I ( r (

↑  I ( =  I 1

r (

=  I 

r 1

(



1 

d  d 

= ( I 'keatas* 'ktk*

11. 11. !ebuah !ebuah kawat lurus dialiri arus =, sehingga sehingga menghasilkan menghasilkan induksi induksi magnet B disuatu titik. %ika kuat arus diadikan ( kali semula, maka induksi magnetik  dititik yang berarak dari ( kali semula adalah … A. (   B B. 1 (  B #.  (  B D. 6 B . tetap %awab & 

=  I  &  I ( = ( I  & r 1 = (r  & B( = ... ∴  B( =

 I 1

 µ ) I (

(π r 1

=

 µ ) '( I *

(π '(r *

=

 µ ) I 

(π r 

=  B'tetap*

1(. !ebuah kawat melingkar melingkar ari/arinya < cm dialiri arus listrik sebesar (A '

 µ )

= 1)− 3Wb 0 Am * =nduksi magnet pada pusat arus lingkaran adalah …

6π  A. 4 π  C1)/< 9 B. 4 π  C1)/? 9 %awab & B  µ )

 B

#. 4 π  C1)/3 9 D. 4 π  C1)/4 9

. 4 π  C1)/2 9

= 6π .1) −3 @b0Am & r  =
=

 µ ) . I 

(r 

=

6π .1) − 3.(

= 4π .1) −? T 

(.),)<

1. !ebuah lingkaran kawat yang yang terdiri dari 6 lilitan dengan dengan ari/ari lilitan ) cm −< −3 mempun mempunya yaii induks induksii magnet magnet (π  x1) T ' µ ) = 6π  x1) Wb 0  Am* , maka kuat arus yang mengalir pada lilitan tersebut … A A. 2,< B. 4,< #. 3,< D. ?,< . <,< %awab & B  B

=

 µ ) iN 

(r 

↑i=

(rB  µ ) N 

=

( x ), x (π  x1) −< 6π  x1) −3  x 6

= 4,< A

16. +erhatikan +erhatikan table ini & www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

32

!olenoida L 'cm* : ='A* = () <)) ( == () 1))) 1 +erbandingan induksi magnetic di pusat solenoida = dengan induksi magnetic di pusat solenoida == adalah … A. 1 & 6 B. 1 & ( #. 1 & 1 D. ( & 1 . 6 & 1

%awab & #  B1 &  B(

=  µ ) . I 1 n1 & µ ) . I ( n( =  I 1 n1 &  I ( n( = ( x<)) & 1x1))) = 1 & 1

1<. !olenoida panang ( m dengan 4)) 4)) lilitan dan ari/ari (cm dialiri dialiri arus sebesar  −3 ),< A. 8aka induksi magnet pada uung solenoida '  µ ) = 6π  x1) Wb 0 Am * adalah… 9 A. 6π  x1) < B. 4π  x1) 3 #. 6π  x1) 4 D. 4π  x1) < . −

(π  x1)

−

−

−

6

−

%awab & A  µ )

 B

= 6π  x1) −3 @b0Am & l  = (m & r  = (cm &  I  = ),< A &  B = ...

=

 µ ) NI 

(l 

− 6π  x1)  x4)) x),< 3

=

( x (

= 6π  x1) −< @b0m (

1?. +erbanding +erbandingan an antara induksi induksi magnetic di pusat solenoida solenoida dengan panang panang b dan induks induksii magnet magnet dalam dalam toroid toroidaa yang yang berari berari/ar /arii a. Bila kedua memiliki  umlah lilitan yang sama dan dilalui arus yang sama besar adalah & A. a  & b B. b & a #. π a  & b D. (π a & b . 1 & 1 %awab & D  µ ) Ni  µ ) Ni 1 1 = & = r t  & l  s = (π a & b & l  s = bD r t  = aD B s &  Bt  = ... A ∴ B s &  Bt  = (π r  l  l  s r t  13. 13. Eamb Eambar ar di bawa bawah h ini ini adal adalah ah kawa kawatt peng pengha hant ntar ar yang ang dial dialir irii arus arus listr listrik  ik  sehingga menghasilkan medan magnet disekitar kawat. '(* '1* Eambar yang benar adalah '<* A. 1,6 dan < D. 1,( dan  B. (, dan 6 . (,6 dan < #. ,6 dan < %awab & A '*

'6*

14. 14. Eamb Eambar ar/g /gam amba barr beri beriku kutt ini ini menu menun nuk ukka kan n arah arah meda medan n magn magnet et B yang yang ditimbulkan penghantar berarus listrik =. www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

'1*

4) '(*

B

B

=

=

'*

'6* CCCCCCCCB =

B

………

=

Arah B dan = yang benar diperlihatkan pada gambar adalah … A. 1,( dan  #. 1 dan  . 6 saa B. 1,(, dan 6 D. ( dan 6 %awab & D 12. Arus listrik mengalir mengalir sepanang kawat kawat listrik tegangan tinggi tinggi dari selatan ke utara. Arah medan magnet yang diakibatkan arus listrik di atas kawat tersebut adalah ke A. !elatan D. Barat B. 7tara . 9enggara #. 9imur  %awab & #  I  ' gunakan  gunakan aturan tangan tangan kanan* kanan *

 I 

 B

 B

(). Berikut Berikut adalah gambar gambar arah induksi induksi magnetic 'B* yang ditunuk kan disekitar  disekitar   penghantar berarus listrik. Arah B yang benar adalah '1*

'* B

B

=

'(*

= B

B

= '6*

B

=

A. '1* B. '(* %awab & 

=

#. '* D. '6*

. '<*

(1. 78+9: 78+9: 122 ;ayon ;ayon # Arus listrik mengalir sepanang kawat listrik tegangan tinggi dari selatan ke utara. utara. Arah medan medan magnet magnetic ic yang yang diakib diakibatk atkan an arus arus listrik listrik di atas kawat kawat tersebut adalah … A.selatan %awab & # B.utara Utara #.timur  D.barat  B  I  Timur    Barat . tengga tenggara ra

!elatan ((. Eambar/gam Eambar/gambar bar yang menunuk kan arah medan magnet magnet B yang ditimbulkan ditimbulkan disekitar peng hantar arus = yang benar adalah www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

41

'1*

B B

= '(*

= '* B

=

'6* CCCCCCCCCCCCCC CCCCCCCCCCCCCC = CCCCCCCCCCCCCC

A. 1,( dan  D. ( dan  B. 1,(, 1,(, dan 6 . 6 saa #. 1 dan dan  %awab & A (unakan aturan tangan kanan!

………………..

………………..

B

………………..

(. (. Eamb Eambar ar yang ang menu menun nuk ukka kan n arah arah meda medan n magn magnet et yang ang timb timbul ul disek disekit itar  ar   penghantar berarus = adalah .. A. 1,( dan  B B. 1,(, dan 6 = B 1 = #. 1 dan  ( D. ( dan 6 . 6 saa = = 6 %awab & A.  B B

(6. +ada gambar gambar dibawah dibawah ini, l  adalah  adalah lawat lurus panang yang terletak pada Coz dan seaar sumbu z. Bila A adalah sebuah titik pada bidang Coy tepat diatas l" arah induksi magnet di A akibat arus = adalah seaar s eaar dengan sumbu … A. C positi y B. y positi A #. z negati"e C D. y negati"e l  i . z negati %awab & A z (<. !uatu electron electron bergerak searah dengan dengan sumbu GH dan masuk ke dalam medan magn magnet et homo homoge gen n sehi sehing ngga ga meng mengal alam amii gera gerak k meli meling ngka karr sepe sepert rtii yang ang ditu ditun nuk ukka kan n pada pada gamb gambar ar berik berikut ut . -al ini ini menu menun nuk ukka kan n bahw bahwaa meda medan n magnetnya searah dengan sumbu … IH A. C negati #. z negati"e . y negati"e B. C positi D. z positi  GH JH %awab & # ' gunakan  gunakan aturan tangan tangan kanan* kanan *

(?. !uatu kawat konduktor dialiri arus = yang yang seaar dengan sumbu C dalam suatu koordinat ruang seperti gambar. Arah induksi magnetik di titik + yang terletak   pada bidang yang dibatasi oleh sumbu sumbu G dan I adalah searah dengan sumbu www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

4(

GH

A. JH B. GH #. IH %awab & B

I/ =

J/

JH

D. G/ . I/

IH

(3. 78+9: 78+9: 122) ;ayon ;ayon B !ebuah !ebuah electro electron n berger bergerak ak dengan dengan kecepa kecepatan tan # dalam dalam medan medan magnet magnet yang yang induksi magnetikya B magnetikya  B.. %ika # adalah dalam bidang x$ bidang  x$ membentuk  membentuk sudut ?) ) , deng dengan an sumb sumbu u  x   x  da dan  B sea seaar ar denga dengan n sumbu sumbu  $,  $, maka maka lintasa lintasan n electro electron n terbentuk … A.garis lurus seaar sumbu $ sumbu $  $ B. garis lurus seaar seaar sumbu x sumbu x #. lingkaran lingkaran seaar sumbu $ sumbu $ D.lingkaran seaar sumbu x sumbu x . spiral spiral dengan dengan sumbun sumbunya ya seaar  seaar   B sumbu $ sumbu $  $  x %awab &   x  Per%atikgan diagram #ect&r  disamping 

#

# #

 ' 

(4. uat arus dialiri arus listrik =, seperti gambar gambar dibawah ini, bila kuat arusnya arusnya menadi (=, maka induksi magnet di titik + menadi … semula A. 0( C #. (0 C . K C = B.  C D. 10 C %awab & # +

a

 B

=

 µ ) I 

(π a

=

  µ ) I   = ( B   )  (π a  

 µ ) '( I *

(

(π a

(2. Dua kawat panang panang a dan b diletakkan diletakkan seaar pada pada arak 4 cm satu sama lain seperti pada gambar . 9iap kawat dialiri arus sebesar ()A.

•  P 

%ika

=1M()AM= ( a

4cm

 µ  ) =

6π 

1)

3

−

Tm  0  A

. 8aka induksi magnet dititik 

yang terletak di antara kedua kawat pada arak (cm dari kawat a adalah A. ),1m9 #. ),(m9 . ),m9 B. ),1m9 D. ),(
b

  1 − 1  =  µ )i   1 − 1         (π    PA  PA  PB   (π   (cm ?cm   6π  x1) − 3  x ()   1 1   6π  x1) − 3  x () x1) (  1    B P  = −   =   = 1, x1) − 6 = ),1mT  (π  (π   (cm ?cm    (    B P 

=  B PA +  B PB =

 µ ) i

www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

4

). ). Dua Dua kawa kawatt luru luruss sea seaar ar,, kawa kawatt pert pertam amaa diali dialiri ri arus arus ( A ke atas, atas, titi titik k + mempunyai kuat medan nol. Arus yang mengalir pada kawat kedua agar B +M), adalah … A. ? A ke atas #. (0 A ke atas . 0( A ke atas + B. ? A ke bawah D. (0 A ke bawah A B =

7

d06

d

B ! %awab &A

 B P 

=  B P 1 −  B P ( & ) =  B P 1 − B P ( & B P 1 =  B P (

 I 1

=

a1

 I  a(

↑  I  =  I 1 x

a( a1

= ( x

d  0 6 d  0 6

= ? A

1. Arus listrik mengalir pada kawat kawat tidak berhambatan seperti pada pada gambar. %ari/  ari lingkaran r. 8aka besar induksi induksi magnet di titik pusat lingkaran adalah …  µ   I   µ   I   µ   I  A.  B = ) #.  B = ) .  B = ) = 6π a (a 6a  µ   I  B.  B = ) D. nol %awab & D (π a (. 78+9: 78+9: 1222 ;ayon ;ayon # kode (< !ebu !ebuah ah loop loop arus arus berb berben entu tuk k ling lingka kara ran n bera berari ri/a /ari ri r  dial dialir irii arus arus  I   yang menimbulka menimbulkan n medan medan induksi induksi 'imbas* 'imbas* magnetic magnetic  B   B  di pusatnya P  pusatnya  P  seperti   seperti pada gambar. Besar dan arah B arah B tersebut  tersebut adalah …  µ ) I  A. , tegak lurus keluar bidang gambar  (r  P  I   µ   I  B. ) , tegak lurus keluar bidang gambar  (π r   µ   I  #. ) , tegak lurus masuk bidang gambar  ga mbar  (π r   µ   I  D. ) , tegak lurus masuk bidang gambar  (r  . nol

r 

%awab & D +ada lingkaran berarus listrik induksi magnet dipusat lingkaran adalah &  B P 

=

 µ ) I 

( R

, ara% induksi magnetic sesuai dengan kaida% tangan kanan $aitu

. 78+9: 122?01223 122?01223 ;ayon B kode <(0<4 www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

46

awat awat K lingka lingkaran ran dengan dengan ari/ari ari/ari  meter   dialiri arus ? ampere. ampere. Besar induksi magnetic magnetic pada pusat lingkaran  P  …  I  tesla  I   I  < 3 < A. #. .  x  x π  x1) 3π  1) 6π  1)  P  B. π  x1) 3 D. 6π  x1) 3 %awab & B −3 1  x1) @b0Am 6 lingkaran ↑ r  = m &  I  = ? A &  B P  = ...  µ ) = 6π  −

−

−

∴ B P  =

1  µ ) I 

=

6 (r 

−3

1 6π  x1)  x? 6

( x

−

−

= π  x1) −3 T 

6. 78+9: 122< ;ayon ;ayon A kode <<  x dan  $ adalah adalah dua kawat kawat yang yang terdir terdirii arus arus sama, sama, dengan dengan arah menuu menuu  pembaca. !upaya tidak dipengaruhi oleh medan magnet, sebuah kompas harus diletakkan di titik … A. < #.  . 1 6 B. 6 D. ( %awab & D

 x

1

$

(



<

 B x

 x

(

 B $

suatu suatu komp kompas as tida tidak k dipe dipeng ngar aruh uhii oleh oleh medan edan magne agnett maka aka komp ompas haru arus terl erletak tak pada temp empat yang ang medan magnetnya nol • titik ( mempunyai resultan medan magnet sama dengan nol karena karena induksi  x   x  dan $ dan  $  berlawanan arah 'perhatikan gambar* •

$

<. +ada gambar gambar berikut berikut ini adalah kawat penghant penghantar ar lurus panang panang yang terletak  terletak   pada Coz dan seaar dengan sumbu z. Bila adalah sebuah titik pada bidang Coy tepat diatas =, Arah induksi magnet di titik A akibat akibat arus = adalah & A. z posti #. C positi . z negati"e y B. y positi D. y positi A %awab & # 'unakan 'unakan aturan tangan kanan! )

C

z

i

?. 7ntuk gambar dibawah ini, pernyataan yang yang benar adalah … 7 A.arus yang lewat titik A keatas, kutub utara 7 kompas menyimpang kekiri A ! B.arus B.arus yang ang lewa lewatt titi titik k A keat keatas as,, kutu kutub b sela selata tan n ! = kompas menyimpang ke kanan www.mhharismansur.com

Listrik dan Magnet 

4<

#. arus arus yang ang lewat lewat titi titik k A kebaw kebawah ah kutu kutub b utara utara 7 komp kompas as meny menyim impa pang ng kekanan D. arus arus yang yang lewat titik A kebawa kebawah h kutub kutub selatan selatan ! kompa kompass menyi menyimpa mpang ng kekanan . arus yang ang lewat titik A kebawah kutub sel selatan ! kompas tidak  menyimpang %awab & D 3. 78+9: 1226 ;ayon A0B0# kode kode ((0(<0( !uatu kumpatan berkawat tipis dengan umlah lilitan, arus listrik, dan ari/ari lumpar lumparan an bertur berturut/ ut/tur turut ut  N ,  I , da dan  R.  R. =nduks =nduksii magnet magnetic ic di pusat pusat lingka lingkaran ran kumparan bertambah bila dilakukan penambahan nilai … 1. I  1. I   tetapi N  tetapi N  dan R  dan R t  teetap . N   tetapi I  tetapi I  dan R  dan R tetap  tetap (. N  (. N   dan I  dan I  tetapi R  tetapi R t  teetap 6. R   R  tetapi N  tetapi N  dan I   dan I  tetap  tetap %awab &1,( dan  benar 'A*  B

=

 µ ) IN 

(π  R

↑ 1.  I  = diperbesar & (.  N  = diperbesar & . R = diperkecil

www.mhharismansur.com