Bank Soal Fisika Induksi Magnet


Magnet adalah suatu objek yang memiliki 2 kutub. Sering disebut sebagai kutub utara dan kutub selatan. Jika 2 objek dengan kutub yang sama bertemu, maka kedua objek tersebut akan bergerak saling menjauh. Sebaliknya ketika objek dengan kutub yang berbeda bertemu maka kedua objek tersebut akan bergerak semakin mendekat. Inilah salah satu sifat unik dari magnet.

Pada perkembangan selanjutnya, Ketika arus listrik dialiri listrik, jarum kompas di sekitarnya akan menyimpang. Penyimpangan jarum kompas ini menunjukkan bahwa disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet. Fenomena ini diteliti oleh Oersted. Menurut Oersted, arah medan magnet di sekitar kawat berarus listrik dapat diketahui dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Benda yang tadinya tidak memiliki sifat magnet memiliki medan magnet. Medan magnet seperti ini sering disebut sebagai induksi magnet. Salah satunya adalah medan magnet yang diinduksi oleh adanya arus listrik.


Pada Induksi magnet ini, Kita akan belajar untuk mengenal sumber medan magnet. Seperti medan magnet pada kawat lurus berarus listrik, lingkaran kawat berarus listrik, susunan lingkaran kawat atau solenoida, dan lengkungan solenoida atau toroida. Setiap objek memiliki persamaan induksi magnet yang berbeda-beda.

Selain itu, Kita juga akan belajar untuk mengenal gaya Lorentz, atau gaya magnet. Gaya Lorentz hanya bekerja pada benda yang bermuatan listrik. Ketika benda bermuatan listrik berada di sekitar area bermedan listrik, benda ini akan mengalami gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz ditentukan melalui kaidah tangan kanan. Berdasarkan orientasinya terhadap medan magnet, lintasan dari partikel bermuatan adalah bervariasi, terkadang partikel bermuatan bergerak lurus, terkadang bergerak dalam lintasan lingkaran, terkadang bergerak dalam lintasan heliks.

Berikut adalah beberapa contoh dari soal yang sering muncul pada Ujian Tengah Semester, atau Ujian Akhir Semester pada jenjang SMA. Jawaban dari soal disusun dalam format video agar kamu dapat mendapat gambaran secara visual. Pada video tersebut terdapat subtitle berbahasa indoensia yang dapat diaktifkan pada setting aplikasi youtube. So, kamu bisa memahami setiap kata per kata dengan jelas. Jika kamu memiliki soal yang berbeda, kamu bisa menuliskanya di kolom komentar. Mungkin saja soal yang kamu submit akan dibahas pada video selanjutnya.

SOAL JAWAB INDUKSI MAGNET
  1. Suatu kawat lurus panjang dialiri arus listrik. Besarnya induksi magnet pada suatu titik yang berjarak 4 cm dari kawat adalah 1.2x10⁻⁶ Tesla. Hitunglah arus litrik yang mengalir melalui kawat tersebut?
    induksi magnet kawat lurus panjang
    • A. 0.08 Ampere
    • B. 0.12 Ampere
    • C. 0.24 Ampere
    • D. 0.36 Ampere
    • E. 0.40 Ampere
  2. Sebuah solenoida panjangnya 8 cm, terdiri dari 200 lilitan. Apabila solenoida tersebut dialiri arus listrik sebesar 5 Ampere. Tentukan besar induksi magnet di pusat dan ujung sumbu solenoida tersebut?
    medan magnet ujung solenoida
    • A. 0.5π mT
    • B. π mT
    • C. 1.5π mT
    • D. 2π mT
    • E. 2.5π mT
  3. Sebuah toroida memiliki 420 lilitan, dialiri arus sebesar 5 Ampere. Apabila diketahui jari-jari lingkaran bagian dalam adalah 3 cm, dan bagian luar adalah 4 cm. Tentukan besarnya induksi magnet pada toroida tersebut?
    induksi magnet sumbu toroida
    • A. 12 mT
    • B. 15 mT
    • C. 18 mT
    • D. 20 mT
    • E. 24 mT
  4. Sebuah titik berada pada jarak 8√3 cm dari kawat lurus pendek, 16 cm dari ujung kiri kawat, dan 16√3 cm dari ujung kanan kawat. Arus listrik 12 Ampere mengalir melalui kawat tersebut. Pertanyaannya adalah, berapakah besar induksi magnet pada titik tersebut?
    medan magnet kawat lurus pendek
    • A. 2.5√3(√3-1) μT
    • B. 2.5√3(1 + √3) μT
    • C. 7.5√2(1 + √2) μT
    • D. 5(1 + √3) μT
    • E. 5(√3 - 1) μT
  5. Suatu busur lingkaran berjari-jari 15 cm memiliki sudut pusat 117°. Jika arus listrk 12 Ampere mengalir pada konduktor ini. Berapakah besar induksi magnet di pusat lingkaran?
    medan magnet di pusat busur lingkaran
    • A. 1.5 μT
    • B. 2.6π μT
    • C. 3.6π μT
    • D. 5.2π μT
    • E. 6.8π μT
  6. Suatu kawat konduktor dibentuk menjadi 2 busur lingkaran, masing-masing berjari-jari 12 cm dan 24 cm. Kedua busur ini terhubung oleh garis lurus. Sudut pusat dari setiap busur lingkaran adalah 72°. Jika arus listrik 18 Ampere mengalir melalui konduktor ini, Berapakah besar medan magnet di pusat busur lingkaran?
    induksi  magnet rangkaian busur kondultor
    • A. 1.24π μT
    • B. 3.75π μT
    • C. 5.97π μT
    • D. 7.20π μT
    • E. 8.23π μT
  7. Sebuah proton bergerak lurus dengan kecepatan 4.2x10⁵ m/s dalam arah 53°. Pada titik tersebut terdapat medan magnet 0.08 T ke barat. Berapakah besar dan arah gaya Lorentz yang diterima oleh proton tersebut?
    gaya lorentz pada proton
    • A. 0 N
    • B. 2.65x10⁻ˡ⁵ N masuk bidang gambar
    • C. 2.65x10⁻ˡ⁵ N keluar bidang gambar
    • D. 4.3x10⁻ˡ⁵ N masuk bidang gambar
    • E. 4.3x10⁻ˡ⁵ N keluar bidang gambar
  8. Sebuah penghantar berbentuk lingkaran dengan jari-jari 12 cm dialiri listrik 32 Ampere. Penghantar ini terdiri atas 2 lilitan. Berapakah besarnya induksi magnet di titik yang berjarak 16 cm dari pusat lingkaran pada sumbu kawat?
    medan magnet pada sumbu cincin kondultor
    • A. 23π μT
    • B. 36π μT
    • C. 45π μT
    • D. 58π μT
    • E. 72π μT
  9. Sebuah proton bergerak memasuki medan magnet homogen secara tegak lurus dengan kelajuan 5.4x10⁵ m/s. Apabila kuat medan magnet sebesar 48 mT, berapakah radius lintasan proton dalam medan magnet tersebut?
    radius lintasan proton
    • A. 25 cm
    • B. 33 cm
    • C. 37 cm
    • D. 47 cm
    • E. 60 cm
  10. Suatu solenoida memiliki panjang 8 cm, dan berdiameter 2 cm. Ketika arus listrik mengalir, medan magnet di pusat solenoida adalah 0.04 Tesla. Berapakah panjang kawat konduktor pada solenoida tersebut?
    • A. 7.2 meter
    • B. 8.9 meter
    • C. 10 meter
    • D. 12 meter
    • E. 15 meter
  11. Sebuah toroida dengan jari-jari lingkaran dalam 1 cm, dan jari-jari lingkaran luar 2 cm memiliki 50 lilitan. Arus listrik 12 Ampere mengalir pada toroida ini, berapakah besar induksi magnet di titik 0.6 cm dari pusat toroida?
    • A. 0 Tesla
    • B. 0.01 Tesla
    • C. 0.02 tesla
    • D. 0.03 tesla
    • E. 0.04 tesla
  12. Sebuah kawat 4 cm dialiri arus listrik 5 Aampere berada dalam medan magnet 0.2 Tesla yang membentuk sudut 30° terhadap kawat penghantar tentukan besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut?
    • A. 0.05 Newton
    • B. 0.04 Newton
    • C. 0.03 Newton
    • D. 0.02 Newton
    • E. 0.01 Newton
  13. Sebuah penghantar berbentuk lingkaran dengan jari-jari 8 cm dialiri listrik 12 Ampere. Berapakah besar induksi magnet di pusat penghantar tersebut?
    induksi magnet di pusat lingkaran konduktor
    • A. 5π μT
    • B. 10π μT
    • C. 15π μT
    • D. 20π μT
    • E. 30π μT
  14. 2 buah kawat sejajar dialiri listrik 3 Ampere dan 4 Ampere dengan arah berlawanan. Kedua kawat ini terpisah sejauh 5 cm. Berapakah besar gaya lorentz per satuan panjang pada kawat 4 Ampere?
    Gaya lorentz per satuan panjang
    • A. 4.8x10⁻⁵ N/m
    • B. 5.6x10⁻⁵ N/m
    • C. 6.4x10⁻⁵ N/m
    • D. 7.6x10⁻⁵ N/m
    • E. 9.2x10⁻⁵ N/m



Jawaban: Klik di sini



Komentar