Home / bank soal fisika / Pembahasan Fisika UN: Induksi Magnetik

Pembahasan Fisika UN: Induksi Magnetik

 Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Induksi Magnetik.

 

Soal Induksi Magnetik UN 2015

Perhatikan faktor-faktor berikut!

  1. luas penampang kawat
  2. arus yang mengalir dalam kawat
  3. permeabilitas ruang hampa
  4. konduktivitas suatu kawat

Faktor yang memengaruhi besarnya induksi magnetik pada kawat penghantar adalah ….

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (3)
D.   (2) dan (4)
E.   (3) dan (4)

Pembahasan

Kuat induksi magnetik di sekitar kawat yang berarus listrik dinyatakan oleh hukum Biot-Savart dengan rumus
Induksi magnetik pada kawat lurus

dengan:

B:induksi magnetik di suatu titik di sekitar kawat
μ0:permeabilitas udara vakum
i:kuat arus listrik yang mengalir pada kawat
a:jarak titik ke kawat

Berdasarkan rumus di atas dan sesuai dengan opsi yang ada, kuat medan magnet di sekitar kawat dipengaruhi oleh arus yang mengalir pada kawat dan permeabilitas ruang hampa.

Jadi, faktor yang memengaruhi besarnya induksi magnet pada kawat penghantar adalah pernyataan 2 dan 3 (C).

Soal Induksi Magnetik UN 2014

Pada gambar kawat berarus listrik berikut, tanda ⊙ menyatakan induksi magnetik keluar tegak lurus bidang kertas dan tanda ⊗ menyatakan induksi magnetik masuk tegak lurus bidang kertas, maka gambar yang benar adalah …
Arah induksi magnetik pada kawat berarus listrik

Pembahasan

Arah induksi magnetik pada kawat berarus listrik ditentukan dengan kaidah tangan kanan Ampere. Kaidah tersebut menyatakan bahwa ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I) sedangkan lipatan jari yang digenggam menyatakan arah induksi magnetik (B)
Kaidah tangan kanan Ampere

Dengan menerapkan kaidah tangan kanan tersebut pada gambar di atas, gambar yang benar adalah opsi C. Pada opsi C, arah induksi magnet di sebelah kiri kawat masuk bidang kertas (⊗) dan di sebelah kanannya keluar bidang kertas (⊙).

Opsi B dan D pasti salah karena arah induksi magnet di sebelah kiri dan kanan sama.

Jadi, gambar yang menunjukkan arah induksi magnetik yang benar adalah opsi (C).

Soal Induksi Magnetik UN 2012

Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus 2 ampere seperti pada gambar di bawah ini.
Induksi magnetik di titik P dari kawat lurus berarus listrik

Besar dan arah induksi magnet di titik P adalah … (μo = 4π × 10−7 Wb A−1 m−1).

A.   8 × 10−5 T, masuk bidang kertas
B.   6 × 10−5 T, keluar dari bidang kertas
C.   4 × 10−5 T, masuk bidang kertas
D.   2 × 10−5 T, keluar dari bidang kertas
E.   1 × 10−5 T, masuk bidang kertas

Pembahasan

Diketahui: 

I = 2 A 
a = 4 cm
= 4 × 10−2 m

Besar induksi magnetik di titik P dapat ditentukan dengan rumus

Besar induksi magnet di titik P dari kawat lurus berarus listrik
= 10−5

Sedangkan arah induksi magnetiknya ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Berdasarkan kaidah tersebut, untuk arus ke atas maka induksi magnetik akan mengitari kawat berlawanan arah jarum jam. Dengan demikian, arah induksi magnetik di titik P adalah masuk bidang kertas.

Jadi, besar dan arah induksi magnetik di titik P adalah 1 × 10−5 T, masuk bidang kertas (E).

Soal Induksi Magnetik UN 2011

Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar.
Induksi magnetik kawat melengkung setengah lingkaran

Jika kawat dialiri arus listrik 2 A dan jari-jari kelengkungan 2π cm maka induksi magnetik di titik P adalah … (μo = 4π × 10−7 Wb A−1 m−1).

A.    5 × 10−5 T keluar bidang gambar
B.    4 × 10−5 T keluar bidang gambar
C.    3 × 10−5 T masuk bidang gambar
D.    2 × 10−5 T masuk bidang gambar
E.    1 × 10−5 T masuk bidang gambar

Pembahasan

Diketahui: 

I = 2 A 
a = 2π cm
= 2π × 10−2 m

Besar induksi magnetik pada kawat melingkar dirumuskan
Rumus induksi magnetik untuk kawat melingkar
Sedangkan gambar pada soal di atas adalah kawat setengah lingkaran sehingga besar induksi magnetiknya adalah

Induksi magnetik untuk kawat setengah lingkaran
= 10−5

Arah induksi magnetik di titik P adalah masuk bidang kertas sesuai aturan tangan kanan Ampere.

Jadi, besar dan arah induksi magnetik di titik P adalah 1 × 10−5 T masuk bidang gambar (E).

Soal Induksi Magnetik UN 2013

Selembar kawat berarus listrik dilengkungkan seperti gambar.
Induksi magnetik di pusat kelengkungan kawat yang bersudut pusat 120 derajat

Jika jari-jari kelengkungan sebesar 50 cm maka besarnya induksi magnetik di pusat kelengkungan adalah … (μo = 4π × 10−7 Wb A−1 m−1).

A.   ⅓π × 10−7 T
B.   1 × 10−7 T
C.   π × 10−7 T
D.   2 × 10−7 T
E.   2π × 10−7 T

Pembahasan

Diketahui: 

I = 1,5 A 
a = 50 cm
= 5 × 10−1 m
α = 120°

Induksi magnetik di pusat kelengkungan kawat dengan sudut pusat α dirumuskan sebagai

Besar induksi magnetik di pusat kelengkungan kawat yang bersudut pusat 120 derajat
= 2π × 10−7

Jadi, besar induksi magnetik di pusat kelengkungan kawat tersebut adalah 2π × 10−7 T (E).

About farrel Studio

Check Also

Pembahasan Fisika UN 2014 No. 26 – 30

Pembahasan soal Fisika UN 2014 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang: gaya Coulomb, kuat …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

error: Developer Farrel Studio !!
%d blogger menyukai ini: