soal dan pembahasan MEDAN MAGNET

Pemabahasan soal pilihan ganda dan esai / uraian Medan magnet atau induksi magnetik pada kawat lurus panjang, lingkaran, kumparan selenoida dan Toroida. 

1. kawat lurus panjang dialiri arus sebesar 8 A dengan arah seperti gambar!

besar dan arah medan magnet ditik x yang berjarak 2 cm dari kawat adalah....

a. 8.10^-5 Tesla masuk bidang kertas

b. 8.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

c. 4.10^-5 Tesla masuk bidang krtas

d. 4.10^-5 Tesla kluar bidang kertas

c. 2.10^-5 Tesla keluar bdang kertas

jawab: A

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo. I
B = _________
      2πa
    4π.10-7.8
B = ____________
    2π.2.10-2
B= 8.10-5 Tesla

arah: masuk bidang kertas sesuai kaidah tangan kanan

2. kawat berebntuk busur lingkaran dengan jari - jari 2 cm dialiri arus sebesar 6 A dengan arah seperti gambar!

besar dan arah medan magnet di titik x (pusat lingkaran) dari kawat adalah....

a. 2π.10^-5 Tesla masuk bidang kertas

b. 8π.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

c. 4π.10^-5 Tesla masuk bidang krtas

d. 4.10^-5 Tesla kluar bidang kertas

c. 2.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

jawab: A

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo.I.N
B = _________
      2a
     4π.10-7.6. (120/360) 
B = _________________________
           2.2.10-2
B= 2π.10-5 Tesla

arah: masuk bidang kertas ( karena arus searah jarum jam)

3. kawat berbentuk busur setengah lingkaran dengan jari - jari 2 cm dialiri arus sebesar 8 A dengan arah seperti gambar!

besar dan arah medan magnet di titik x (pusat lingkaran) dari kawat adalah....

a. 2π.10^-5 Tesla masuk bidang kertas

b. 8π.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

c. 4π.10^-5 Tesla masuk bidang krtas

d. 4.10^-5 Tesla kluar bidang kertas

c. 2.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

jawab: C

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo.I.N
B = _________
      2a
     4π.10-7.8. (1/2) 
B = _____________________
           2.2.10-2
B= 4π.10-5 Tesla

arah: masuk bidang kertas ( karena arus searah jarum jam)

4. kawat berbentuk busur 1/4 lingkaran dengan jari - jari 2 cm dialiri arus sebesar 8 A dengan arah seperti gambar!

besar dan arah medan magnet di titik x (pusat lingkaran) dari kawat adalah....

a. 2π.10^-5 Tesla masuk bidang kertas

b. 8π.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

c. 4π.10^-5 Tesla masuk bidang krtas

d. 4.10^-5 Tesla kluar bidang kertas

c. 2.10^-5 Tesla keluar bidang kertas

jawab: A

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo.I.N
B = _________
      2a
     4π.10-7.8. (1/4) 
B = _____________________
         2.2.10-2
B = 2π.10-5 Tesla

arah: keluar bidang kertas / menuju pembaca  karena arus berlawanan jarum jam

5. Kumparan kawat tembaga berbentuk selenoida dengan 100 lilitan dengan panjang 8 cm dialiri arus sebesar 4 A. Maka besar medan induksi magnetik ditengah kumparan sebesar....

a. 2π.10^-5 Tesla 

b. 8π.10^-5 Tesla

c. 4π.10^-5 Tesla 

d. 4.10^-5 Tesla 

c. 2.10^-5 Tesla 

Kunci jawaban: A

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo.I.N
B = _________
      L
     4π.10-7.4.100
B = _________________________
           8.10-2
B= 2π.10-3 Tesla

6. Kawat toroida memiliki jari jari 4 cm terdiri atas 200 lilitan tembaga, dialiri arus listrik 5 Ampere sehingga menjadi magnet. Besar medan magnet tepat dipusat toroida sebesar......

a. 2π.10^-5 Tesla 

b. 8π.10^-5 Tesla 

c. 4π.10^-5 Tesla 

d. 4.10^-5 Tesla 

c. 5.10^-5 Tesla 

jawab: C

pembahasan dan penyelesaian: 

     μo.I.N
B = _________
      2πa

     4π.10-7.5.200
B = __________________
       2π.4.10-2
B= 5.10-3 Tesla

soal esai No. 1

1. Dua buah kawat panjang A dan B sejajar berarus listrik berturut turut 2 A dan 3 A terpisah sejauh 4 cm. Tentukan besar medan magnet ditengah kedua kawat. Jika:

a. Kawat kiri-A arah arusnya ke atas dan kawat kanan-B ke bawah

b. Arah arus Kedua kawat sama sama ke atas.

pembahasan dan penyelesaian: 

a. pembahasan:

- kawat A

     μo.I.
B = _________
      2πa

     4π.10-7.2
B = ____________
     2π.2.10-2
B= 2.10-5 Tesla
arah: masuk

- kawat B

     μo.I
B = _________
      2πa

     4π.10-7.3
B = ______________
     2π.2.10-2
B= 3.10-5 Tesla
arah: masuk

- total  medan magnet di tengah kawat

Btotal  = (2 + 3).10^-5 = 5.10^-5

b. pembahasan

Btotal  = ( 3 - 2).10^-5 = 10^-5

soal esai No. 2 : tentukan besar medan magnet di titik pusat lingkaran di bawah

pembahasan dan penyelesaian:

- kawat 1: 1/2 lingkaran 

     μo.I.N
B1 = _________
      2a
     4π.10-7.8. (1/2) 
B1 = ____________________
        2.2π.10-2

B1 = 4.10-5 Tesla

arah: masuk bidang kertas ( karena arus searah jarum jam)

- kawat 2: kawat lurus

     μo. I
B2 = _________
      2πa
    4π.10-7.8
B2 = ____________
    2π.2.10-2
B2 = 8.10-5 Tesla

arah: keluar dari kertas menuju pembaca sesuai kaidah tangan kanan

- resultan medan magnet di pusat karena pengaruh dua kawat

 B total = B1 - B2 

B =  4.10^-5 - 8.10^-5 =  - 4.10^-5 Tesla

Demikian soal dan pembahasan medan magnet, untuk soal dan pembahasan medan magnet sub bab gaya lorentz pada kawat dan muatan yang bergerak bisa di buka pada menu pembahasan fisika kelas xii sma. Semoga bermanfaat