Medanmagnetik di suatu titik dekat kawat lurus panjang yang berarus listrik bergantung pada . A. Kuat arus dan jarak titik ke kawat B. Hambatan kawat dan kuat arus pada kawat
12SMA. Fisika. Elektromagnetik. Dua kawat lurus panjang sejajar masing-masing dialiri arus sama besar 24 A dan terpisah 5,0 cm satu sama lain. Hitung induksi magnetik pada suatu titik di antara kedua kawat yang berjarak 2,0 cm dari kawat pertama dan 3,0 cm dari kawat lainnya, jika arah arus dalam kedua kawat: (a) searah, (b) berlawanan arah.
Besarnyakuat medan magnet di sekitar kawat lurus panjang beraliran arus listrik dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut: B P = (μ 0. I)/ (2.π.r) Dengan Keterangan B P = induksi magnetik di suatu titik (P) (Wb/m 2 atau Tesla) μ 0 = permeabilitas ruang hampa (4 ×10 -7 Wb.A -1 m -1) I = kuat arus yang mengalir dalam kawat (A)
Fast Money. Induksi magnet di sekitar kawat lurus panjang sebanding dengan kuat arus I dan berbanding terbalik dengan jaraknya a. Misalnya suatu titik P terletak pada jarak a dari kawat penghantar Lihat Gambar besarnya induksi magnet di titik P yang diakibatkan oleh elemen sepanjang dL yang berjarak r dari titik dapat dinyatakan Untuk kawat yang sangat panjang maka θ1 = 0o dan θ2 =180o sehingga dengan Bp = induksi magnet di titik P wb/m2 i = kuat arus listrik A a = jarak titik P ke kawat m μ0 = permiabilitas hampa wb/Am Contoh soal 1Sebuah kawat lurus panjang melintang dari Barat ke Timur dan dialiri arus menuju ke Barat. Tentukan arah medan magnet pada titik yang tepat berada di utara kawat, selatan sebelah utara kawat, arah medan magnetiknya keluar bidang, sebelah selatan kawat, arah medan magnetiknya masuk bidang, Contoh soal 2 Sebuah kawat lurus dialiri arus 2 besar medan magnet pada titik yang berjarak 5 besar medan magnet pada jarak 10 cm dari kawat? soal 3 Dua kawat lurus panjang berarus listrik sejajar dengan jarak 15 cm. Kuat arusnya searah dengan besar IA = 10 A dan IB = 15 A. Tentukan induksi magnet di suatu titik C yang berada diantara kedua kawat berjarak 5 cm dari kawat IA. Penyelesaian IA = 10 A IB = 15 A aA = 5 cm aB = 10 cm Letak titik C dapat dilihat seperti pada Gambar Sesuai kaedah tangan kanan arah induksi magnetnya berlawanan arah sehingga memenuhi Contoh Soal 4Dua buah kawat lurus dan sejajar masing-masing dialiri arus 2 A dan 4 A yang arahnya sama. Kedua kawat terpisah pada jarak 16 medan magnet pada titik tengah di antara kedua manakah posisi suatu titik terhadap kawat berarus 2 A yang memiliki medan magnet nol?Jawaba. induksi magnet masing masing kawat adalahOlen karena B₁, dan B₂, berlawanan arah, resultan medan magnetik di titik P adalahb. B₁ dan B₂ akan menghasilkan resultan nol jika keduanya berlawanan arah dan besarnya sama. Keadaan tersebut dipenuhi jika letak titiknya, sebut Q, pada jarak a, dari kawat pertama sedemikian seperti diperlihatkan pada Gambar b.Contoh soal 5Dua buah kawat lurus dan sejajar terpisah pada jarak 5,0 m, masing-masing dialiri arus i1 = 0,9 A dan i2 = 1,6 A. Titik P berjarak 3 cm dari kawat pertama dan 4 cm dari kawat kedua. Tentukan medan magnet di titik arus listrik masuk bidang kertas. Dengan menggunakan aturan tangan kanan, arah medan magnet di titik P oleh masing-masing arus diperlihatkan pada gambar berikut. Latihan 1 a. Kawat lurus panjang berarus listrik 5 A diarahkan mendatar dari selatan ke utara. Tentukan arah dan besar induksi magnet pada titik yang berjarak 4 cm di a. atas kawat,b. bawah kawat,c. di timur kawat,d. di barat Dua kawat lurus panjang A dan B berjarak 10 cm satu sama lain. Keduanya dialiri arus sebesar IA = 2A dan IB = 3 A. Tentukan a. Induksi magnet di titik tengah antara keduakawat, b. letak titik yang induksi magnetnya nol! c. Dua kawat lurus panjang berjarak 10 cm satu dengan yang lain. Kedua kawat dialiri arus I1 = 5 A dan I2 = 6 A. Tentukan kuat medan listrik di titik yang berjarak 8 cm dari I1 dan 6 cm dari I2. d. Kawat A berarus 6 A dan kawat B berarus 8 A dipasang sejajar pada jarak 14 cm. Tentukan letak suatu titik yang memiliki kuat medan magnet nol jika arusnya searah. Pembahasan
Soal 1 Arus listrik 2 A mengalir sepanjang suatu kawat lurus sangat panjang. Tentukan induksi magnetik yang dihasilkan pada suatu titik yang berjarak 5 cm dari kawat. μ0 = 4π x 10-7 Wb/A Solusi Kawat lurus berarus. Kuat arus i = 2 A, jarak titik p ke kawat a = 5 cm = 0,05 m, μ0 = 4π x 10-7 dalam SI. Induksi magnetik pada titik P yang diakibatkan oleh adanya kawat listrik tersebut adalah BP = μ0i/2πa = 4π x 10-7 A/2π x 0,05 m2 = 8 x 10-5 Wb/m2 Soal 2 Dua kawat lurus panjang sejajar masing-masing dialiri arus listrik sama sebesar 24 A dan terpisah pada jarak 5,0 cm satu sama lain. Hitung induksi magnetik pada suatu titik di antara kedua kawat yang berjarak 2,0 cm dari kawat pertama jika arah arus dalam kedua kawat a sama, dan b berlawanan! Solusi a Jika kedua kawat dialiri arus dengan arah yang sama yaitu ke atas. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan arah induksi magnetik yang disebabkan oleh kuar arus i1 dan i2 ditunjukkan oleh gambar di bawah ini. Besarnya induksi magnetik oleh kedua kawat adalah B1 = μ0i1/2πa1 = 4π x 10-7 A/2π x 0,02 m2 = 24 x 10-5 Wb/m2 B2 = μ0i2/2πa2 = 4π x 10-7 A/2π x 0,03 m2 = 16 x 10-5 Wb/m2 Maka resultan magnetik di titik P adalah BP = B1 – B2 arah BP searah dengan arah B1 BP = 24 x 10-5 Wb/m2 – 16 x 10-5 Wb/m2 = 8 x 10-5 Wb/m2 b jika i1 dan i2 berlawanan arah, misalkan i1 ke atas dan i2 ke bawah, maka sesuai dengan kaidah tangan kanan, arah B1 dan B2 ditunjukkan pada gambar di bawah ini! Besarnya induksi magnetik total pada titik P adalah BP = B1 + B2 BP searah dengan B1 dan B2 BP = 24 x 10-5 Wb/m2 + 16 x 10-5 Wb/m2 = 4 x 10-4 Wb/m2 Soal 3 Gambar di bawah ini menunjukkan dua kawat panjang sejajar, X dan Y diletakkan terpisah pada jarak 15 cm di udara. Kawat X membawa arus 4,0 A dan kawat Y membawa arus 2,0 A dalam arah yang sama. Pada jarak berapakah dari kawat X resultan magnetik menjadi nol? Jelaskan jawaban Anda! Solusi Dari soal sebelumnya kita ketahui bahwa resultan induksi magnetikpada suatu titik hanya mungkin nol jika titik tersebut berada di antara kedua kawat untuk kasus kedua kawat dialiri arus yang searah. Ini karena di titik tersebut induksi magnetik yang dihasilkan kedua kawat berlawanan arah. Misalkan, jarak titik tersebut dari kawat X adalah x m, maka aX = x m, dan aY = 0,15 – x. Diketahui arus iX = 4,0 A, iY = 0,2 A. Maka BX = μ0iX/2πaX dan BY = μ0iY/2πaY Resultan induksi magnetik B yang ditimbulkan oleh kedua kawat pada titik tersebut adalah B = BX – BY B = μ0iX/2πaX – μ0iY/2πaY = 0 iX/aX = iY/aY 4,0/x = 2,0/0,15 – x x = 20,15 – x 3x = 0,30 x = 0,10 m = 10 cm Jadi, jarak dari X agar resultan induksi magnetik nol adalah 10 cm dari kawat X. Soal 4 Segitiga ABC sama sisi dengan panjang sisinya 10 cm. Dua kawat lurus sejajar masing-masing dialiri arus listrik melalui A dan B seperti pada gambar berikut. Berapa besar induksi magnetik di titik C? Solusi Untuk menyelesaikan soal ini, terlebih dahulu kita tentukan arah induksi magnetik yang ditimbulkan oleh kawat lurus berarus i1 dan i2 di titik C. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, kita peroleh arah B1 dan B2 seperti gambar di bawah ini. Perhatikan bahwa B1 tegak lurus terhadap sisi AC dan arah B2 tegak lurus terhadap sisi BC. Diketahui AB = BC = AC = 10 cm = 0,1 m. Kita akan menentukan terlebi dahulu sudut antara B1 dan B2 yaitu sudut α. ∠BCB = ∠BCA + ∠ACB2 900 = 600 + ∠ACB2 ∠ACB2 = 300 α = ∠B1CB2 = ∠B1CA + ∠ACB2 = 900 + 300 = 1200 Cos α = cos 1200 = -1/2 Besar induksi magnetik B1 dan B2 dihitung dengan persamaan B1 = μ0i1/2πa1 dan B2 = μ0i2/2πa2 Karena i1= i2 = i = 20 A dan a1 = a2 = 0,1 m, maka B1 = B2 = B = μ0i/2πa = 4π x 10-720 A/2π x 0,1 = 4,0 x 10-5 T Resultan induksi magnetik di C, BC adalah BC2 = B12 + B22 + 2B1B2 cos α BC2 = B2 + B2 + 2B2 -1/2 BC = B = 4,0 x 10-5 T
PertanyaanInduksi magnet di suatu titik dekat kawat lurus panjang berarus listrik di udara bergantung pada ....Induksi magnet di suatu titik dekat kawat lurus panjang berarus listrik di udara bergantung pada .... kuat arus dan jarak titik ke kawat hambatan dan kuat arus pada kawat hambatan dan jarak titik ke kawat kuat arus dan panjang kawat panjang kawat dan jarak titik ke kawat JKJ. KhairinaMaster TeacherMahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan IndonesiaJawabanjawaban yang tepat adalah yang tepat adalah Hukum Oersted, di sekitarkawat berarus listrik akan timbul medan magnet. Besar kuat medan magnet di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik dapat ditentukan dengan persamaan dimana i adalah kuat arus dan a adalah jarak titik ke kawat. Dengan demikian induksi magnet di suati titik di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik dipengaruhi oleh kuat arus dan jarak titik ke kawat. Jadi, jawaban yang tepat adalah Hukum Oersted, di sekitar kawat berarus listrik akan timbul medan magnet. Besar kuat medan magnet di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik dapat ditentukan dengan persamaan dimana i adalah kuat arus dan a adalah jarak titik ke kawat. Dengan demikian induksi magnet di suati titik di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik dipengaruhi oleh kuat arus dan jarak titik ke kawat. Jadi, jawaban yang tepat adalah A. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!2rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!HPHana Paramesti Pembahasan tidak menjawab soal
jika induksi magnetik pada jarak a dari kawat lurus