iklan header

Pembahasan Soal Induksi Elektromagnetik

www.solusifisika.com

Solusi Soal Induksi Elektromagnetik
1. Soal



Sebuah batang logam bermassa m= 1 kg dan panjang L= 1 m diletakkan pada rel logam yang terhubung dengan sumber arus konstan sehingga para rangkaian mengalir arus listrik sebesar I = 0,5 A. Rangkaian tersebut  berada pada daerah bermedan magnetik seragam dengan besar B dan berarah seperti pada gambar. Jika koefisien gesekan static antara batang dengan rel adalah μs = 0,25 dan percepatan gravitasi adalah g= 10 m/s2, maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah?
(SBMPTN 2016)
(A) 1 T
(B) 2 T
(C) 3 T
(D) 4 T
(E) 5 T

Pembahasan
Agar kawat tidak bergerak (diam), berlaku Hukum 1 Newton
  


   


         

         
Jawaban E
2. Soal
Sebuah kawat tertutup berbentuk persegi dengan luas 0,02   diletakkan pada bidang datar. Medan magnet seragam diberikan pada bidang tersebut dengan arah menembus ke dalam bidang secara tegak lurus menjauhi pembaca. Medan magnet tersebut diturunkan dengan laju tetap  . Jika hambatan kawat 0,1 ohm, maka besar dan arah arus induksi yang timbul adalah? (SPMB 2007)
A.   A berlawanan arah jarum jam
B.    A searah jarum jam
C.   A berlawanan arah jarum jam
D.   A searah jarum jam
E.   A berlawanan arah jarum jam
Pembahasan
 Diketahui 
A = 0,02 
R = 0,1 ohm

karena di turunkan maka bernilai negatif


Arus listrik induksi

karena besar medan magnet diturunkan (diperkecil) maka arah fluks magnetik utama dengan fluks magnet induksi arahnya sama menjauhi pengamat sehingga arah arus listrik induksi searah jarum jam sesuai Hukum Lenz.
Jawaban D
3. Soal
Sebuah kumparan mempunyai induktansi 700 mH. Besar GGL induksi yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubahan arus listrik dari 200 mA menjadi 80 mA dalam waktu 0,02 sekon secara berurutan adalah? (SNMPTN 2011)
A. 8,4 V
B. 4,2 V
C. 2,8 V
D. 4,2 m V
E. 2,8 mV
Pembahasan
L = 700 mH = 0,7 H


GGL Induksi

Jawaban B
4. Soal
Sebuah kumparan terdiri atas 1000 lilitan dengan teras kayu berdiameter 4 cm. Kumparan tersebut memiliki hambatan 400 ohm dan dihubungkan seri dengan galvanometer yang hambatan dalamnya 200 ohm. Apabila medan magnetik B = 0,015 T yang melalui kumparan tiba - tiba dihilangkan, maka jumlah muatan listrik mengalir lewat galvanometer adalah.... C (SIMAK UI 2010)
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
N = 1000 lilitan
B = 0,015 T
d = 4 cm  = 

Jumlah muatan yang mengalir (Q)
 ,  dan 
maka arus listrik






Jawaban B
5. Soal
Kumparan melingkar dengan N lilitan memiliki radius efektif a dan mengalirkan arus i. Kerja yang diperlukan (dalam joule) untuk meletakkan kumparan tersebut dalam medan magnet B dari posisi = ke posisi , jika N = 100, a = 5 cm, I = 0,01 ampere dan B = 1,5  adalah .... (UMPTN 1997)
A. 0,14
B. 0,24
C. 144
D. 2,4
E. 24
Pembahasan
Diketahui


r = a = 5 cm = 
N = 100
B = 1,5 
Momen Gaya 
Kerja yang dilakukan (W)






Jawaban B
6. Soal
Suatu loop kawat berbentuk persegi panjang yang terdiri dari 25 lilitan dengan luas penampang 50  di atas meja. Pada kawat tersebut kemudian diberi medan magnet yang berubah dengan waktu mengikuti persamaan  yang arahnya tegak lurus meja ke bawah. Jika hambatan kawat 2 ohm, besar dan arah arus induksi yang terjadi pada loop kawat tersebut saat t = 1 sekon adalah (UM UNDIP 2010)
A. 0,5 A searah jarum jam
B. 0,5 A berlawanan arah jarum jam
C. 1,0 A searah jarum jam
D. 1,0 A berlawanan arah jarum jam
E. 2,0 A searah jarum jam
Pembahasan
GGL Induksi
     
     
     
     
     

     
Arus listrik Induksi


Arah arus listrik Induksi berlawanan arah jarum jam

Gunakan kaidah tangan kanan
 => banyak jari
 => ibu jari
Jawaban B
7. Soal
Sebuah batang, terlihat seperti gambar di bawah ini, berputar dengan laju tetap. Frekuensi putaran adalah 5 Hz. C sebagai sumbu putar, CA memiliki panjang 80 cm. Kuat medan magnetik B sebesar 0,3 T berarah masuk bidang. Berapakah GGL induksi yang timbul pada batang AC?
A. 0,3 V
B. 2,4 V
C. 3,0 V
D. 4,0 V
E. 120 V

Pembahasan
 = 5 Hz
R = 80 cm = 0,8 m
B = 0,3 T
GGL Induksi?


maka




Jawaban C
8. Soal
Gambar di samping adalah pembangkit GGL yang memanfaatkan gelombang laut. Amplitudo gelombang dan frekuensi getarnya adalah 25 cm dan 5 Hz. Jumlah lilitan dari kumparan adalah 2000 lilitan. Anggaplah bahwa simpangan getar batang megnet terhadap keseimbangan cukup kecil, sehingga medan magnet di kumparan sebanding dengan jarak batang magnet ke kumparan. Pada saat di titik terjun di atas keseimbangan fluks magnetiknya 0,4 weber. Saat ini titik keseimbangan dan di titik terjauh di bawah keseimbangan, fluks magnetik masing - masing adalah 0,32 weber. Pada saat t = 0 s, posisi pelampung ada pada jarak terjauh di atas titik keseimbangan O, maka: (SIMAK UI 2010)

1) GGL induksi maksimum yang dihasilkan adalah 1600  volt.
2) pada saat t = 0,5 s besarnya ggl induksi adalah nol.
3) pada saat t = 0 s s/d t =1,25 s, arah arus induksi pada kumparan dari titik A ke terminal B.
4) perubahan fluks magnetik adalah fungsi dari panjang gelombang air laut.
Pembahasan
Terjadi perubahan magnet menjadi listrik
Diketahui 
A = 25 cm
f  = 5 Hz
N = 2000 lilitan
Fluks magnetik sesuai dengan fungsi dari waktu
1) Sesuai dengan grafik
Perubahan fluks magnetik
GGL induksi maksimum 
2) Pada saat t = 0,5 sekon
3) Pada saat t = 0 s s/d t = 1,25 s arah fluks utama ke atas dan fluks induksi ke bawah maka arus listrik induksi dari A menuju B (salah)
4)  frekuensi gerakan pelampung bergantung panjang gelombang air laut maka perubahan fluks magnetik bergantung dari panjang gelombang air laut. (benar)
Jawaban C
9. Soal
Sebuah toroida ideal, hampa, mempunyai 1000 lilitan dan jari - jari rata - ratanya 0,5 m. Kumparan yang terdiri atas 5 lilitan dililitkan pada toroida tersebut. Penampang lintang toroida  dan arus listrik pada kawat toroida berubah dari 7 A menjadi 9 A dalam satu detik maka di dalam kumparan timbul GGL imbas yang besarnya ?   (UMPTN 1998)
A. 4
B. 8
C. 12
D. 28
E. 36
Pembahasan
Diketahui





Induktansi toroida




GGL induksi




Jawaban D
10. Soal
Sebuah transformator step-up digunakan untuk mengubah tegangan 50 V menjadi 200 V. Kumparan sekunder dihubungkan dengan lampu 60 Watt. Bila efisiensi transformator adalah 60% maka  kuat arus yang melalui kumparan primer adalah? (UM UGM 2004)
A. 0,4 A
B. 1 A
C. 2 A
D. 3 A
E. 5 A
Pembahasan
Diketahui




Trafo tidak ideal
    
    

   
   
Jawaban C
11. Soal
Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah trafo adalah 1 : 5. Tegangan dan kuat arus inputnya masing - masing 20 V dan 3 A. Jika daya rata - rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 5 W dan tegangan keluarannya adalah 40 V, maka arus keluarannya bernilai? (SIMAK UI 2010)
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Trafo tidak ideal
Diketahui





   
   
       
           
           
Jawaban D
12. Soal
Sebuah kumparan yang terdiri dari 40 lilitan dan memiliki hambatan 4 ohm berada dalam medan magnet yang arahnya sejajar dengan sumbu kumparan. Fluks magnet yang memasuki kumparan berubah terhadap waktu sesuai dengan persamaan  weber, dengan t dalam sekon. Berapakah GGL maksimum dan arus maksimum antara ujung - ujung kumparan?
A. 8 V dan 3 A
B. 12 V dan 1 A
C. 12 V dan 3 A
D. 16 V dan 5 A
E. 18 V dan 5 A
Pembahasan
Diketahui
N = 40 lilitan 
R = 4 ohm
GGL Induksi Maksimum




Arus listrik maksimum


Jawaban C

3 Responses to "Pembahasan Soal Induksi Elektromagnetik"

  1. Soal nomor 8 pernyataan 3 bukannya salah ya? f = 5 Hz shg T = 0,2 s. Jadi dr t = 0 sampai t = 1,25 s itu sudh terjadi gerak periodik 6x.. shg dlm waktu itu arah arus yg terjadi bolak balik..

    ReplyDelete
  2. oke. terima kasih masukannya. Coba nanti saya cek lagi pembahasan nomor 8

    ReplyDelete
  3. Utk soal no 9, mnrut saya salah konsep. GGL yg ditanykn adlah pd kumparan akibat perubhn medan magnet yg dihasilkan toroida, bkn ggl induksi pd toroida akibat perubhan arus. Krn rumus induktansinya keliru. Hrsnya N^2 = 1000^2 bkn 1000 x 5. Mskipun hsil akhirnya ttp 8 mikroVolt

    ReplyDelete

Silahkan kasih masukan positif dan komentar secara bijak.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel