BAB 9 MEDAN MAGNET

Dari Crayonpedia

Langsung ke: navigasi, cari


       Pada kehidupan sehari-hari kita selalu berdekatan dengan magnet. Bumi tempat kita tinggal merupakan magnet raksasana,tubuh kita dan benda-benda sekeliling kita banyak yang mempunyai sifat magnet. Kekuatan magnet sangat tergantung pada sumbernya, dan daerah disekitar sumber magnet dinamakan medan magnet.

       Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarikatau menolak bahan/benda yang mempunyai sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan bahan sering diukur oleh mudah tidaknya suatu bahan dipengaruhi oleh medan magnet. Medan magnet ini muncul pada suatu konduktor yang dialiri arus. Arus yang berubah terhadap waktu akan menimbulkan medan magnet yang berubah terhadap waktu dan menimbulkan medan listrik induksi. Jadi sifat kemagnetan dan kelistrikan dan terjadi bolak balik sebagai penyebab dan akibat, dan sering dinamakan sebagai medan elektromagnet.
      Penerapan medan magnet dan medan elektromagnet sudah sangat banyak dalam berbagai midang, misangnya bidang kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan harware komputer.

Pra Syarat
        Untuk dapat mengerti pembahasan bab ini dengan baik, siswa harus telah mempelajari dan mengerti tentang masalah vektor, kinematika,
gerakan melengkung, gaya sentrifugal, gaya aksi reaksi, muatan listrik dan arus listrik.
Cek kemampuan
1. Apabila anda mendekatkan batang magnet pada sebuah jarum. Apa yang terjadi?
2. Hitung rapat fluks magnet dari suatu bidang empat persegi panjang yang luasnya 100 cm2. Jika fluks magnet serba sama sebesar 103 weber

    menembus tegak lurus pada seluruh bidang.
3. Sebuah kawat melingkar dialiri arus sebesar 1 mA. Jika jari-jari lingkaran kawat adalah 5 cm, berapakah induksi magnet di pusat lingkaran?
4. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 1000 m/s dalam medan magnet serba sama 104 weber. Berapa besar gaya magnet yang dialami
     elektron tersebut?


9.1 Uraian dan contoh soal
      Medan magnet dapat dirasakan atau ada di sekitar kutup magnet.
Apabila ada kutub magnet lain dalam medan medan magnet maka akan ada gaya interaksi magnetik atau disebut sebagai gaya magnet. Medan magnet dapat timbul dari bahan-bahan dari alam yang mempunyai sifat kemagnetan atau bisa juga ditimbulkan oleh adanya arus listrik. Salah satu tokoh terkenal yang meneliti tentang medan magnet adalah Hans Christian Oersted (1777-1851). Oersted merupakan orang pertama yang dalam percobaannya mengetahui terjadinya medan magnet oleh arus listrik. Gaya magnet ini dalam aplikasinya banyak digunakan sebagai dasar dalam mengubah energi listrik menjadi enegi mekanik. Misalkan dalam pembuatan motor listrik, pembuatan generator. Selain karena adanya arus listrik medan magnet juga dapat ditimbulkan karena sifat kemagnetan bahan.
Kegiatan 9.1.
1. Untuk kegiatan ini siapkan sebuah batang magnet, kertas tipis dan serbuk besi
2. Taburkan serbuk besi diatas kertas

3. Ambil batang baja kemudian didekatkan di bawah lembaran kertas.
4. Apakah besiakan mebentuk pla tertentu?
5. Seperti apakah pola serbuk besi di atas kertas yang terjadi apabila sebuk besi dikumpulkan ditengan kertas kemudian batang magnet didekatkan

     di bawah kertas?


9.2 Induksi Magnet
       Pada suatu titik ada medan magnet bila muatan yang bergerak pada titik tersebut mengalami gaya magnet. Medan magnet ini dikenal juga sebagai induksi magnet. Induksi magnet dapat dilukiskan sebagai garisgaris yang arah singgungnya pada setiap titik menunjukkan arah vektor induksi magnet di titik-titik tersebut. Induksi magnetik pada batang magnet akan muncul seperti diperlihatkan dalam Gambar 9.2

Banyaknya garis-garis induksi magnet yang melalui satuan luas bidang dinyatakan sebagai besar induksi magnet di titik tersebut. Banyaknya garis-garis induksi magnet dinamakan fluks magnet  sedang banyaknya garis-garis induksi magnet persatuan luas dinamakanrapat fluks magnet (B). Hubungan antara fluks magnet dan rapat fluks magnet dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai

         Dalam sistem MKS, satuan fluks magnet adalah weber (W) atauTesla m2, sedang satuan rapat fluks magnet adalah weber/m2 (W/m2) atau dikenal dengan Tesla (T). Untuk sistem CGS satuan fluks magnet adalah Maxwell (M), sedang satuan rapat fluks magnet adalah Maxwell/cm2 (M/cm2). Satuan Maxwell/cm2 disebut juga dengan nama Gauss (G). Hubungan satuan sistem MKS dan sistem CGS adalah 1 T = 104 G.


Contoh soal 9.1:
          Medan magnet menembus bidang empat persegi panjang ukuran 20 cm x 25 cm secara tegak lurus terhadap bidang. Fluks magnet serba sama pada seluruh bidang adalah sebesar 104 weber. Tentukan rapat fluks magnet dalam sistem MKS/SI.
Penyelesaian :

9.3 Medan Magnet oleh Arus Listrik
       Percobaan yang dilakukan Oersted yaitu dengan mengamati jarum kompas yang ditempatkan di bawah kawat yang dilalui arus listrik. Hasil percobaan diperlihatkan pada Gambar 9.3. Gambar 9.3a. memperlihatkan posisi jarum kompas ketika tidak dialiri arus, jarum kompas tersebut menunjuk arah utara. Selanjutnya jarum kompas dialiri arus ke arah utara seperti diperlihatkan pada Gambar 9.3b, akibatnya penunjukan jarum menyimpang ke arah timur. Apabila jarum kompas dialiri arus ke arah selatan maka penunjukan jarum menyimpang ke arah barat (Gambar 9.3c).

          Hubungan antara besarnya arus listrik dan medan magnet di nyatakan oleh Biot Savart, yang kemudian dikenal dengan Hukum Biot Savart. Besarnya induksi magnet pada suatu titik pada jarak a oleh kawat lurus yang tak berhingga panjang seperti pada Gambar 9.4 adalah





          Seperti telah diungkapkan sebelumnya bahwa induksi magnet adalah besaran vektor, sehingga induksi magnet oleh kawat berarus juga mempunyai arah tertentu. Gambar 9.4 memperlihatkan cara sederhana dalam menentukan arah induksi magnet. Dari gambar tersebut jelas bahwa apabila arus mengalir ke atas arah B berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Dan jika arah arus ke arah bawah maka arah induksi magnet B searah dengan arah putaran jarum jam. Apabila kawat berarus tersebut dilengkungkan dan ujungujungnya bertemu, kawat berarus akan berbentuk lingkaran. Pada sebuah kawat berarus berbentuk lingkaran timbul induksi magnet yang arahnya diperlihatkan pada Gambar 9.5. Dari gambar tersebut tampak bahwa arah induksi magnet melingkari kawat dan semakin ke tengah radius lingkarannya semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa makin besar radius kawat berarus maka radius arah induksi magnet dipusat lingkaran juga semakin besar.


      Ditinjau suatu kawat arus berbentuk lingkaran jari-jari R, akan dihitung rapat fluks magnetik/induksi magnet suatu titik di sumbu lingkaran yang jaraknya dari pusat lingkaran x. Induksi magnet ini terjadi di seluruh kawat yang berbentuk lingkaran, hanya ditentuan oleh komponen yang searah dengan sumbu lingkaran





        Jika sebanyak N kawat lingkaran disusun sedemikian rupa sehingga membentuk kumparan tipis, maka besarnya induksi magnet pada jarak x yang berada pada sumbu kumparan adalah







Suatu solenoida dibayangkan sebagai suatu silinder yang dililiti kawat arus berbentuk lingkaran, masing-masing lingkaran tegak lurus sumbu silinder, arah arus pada solenoida seperti pada Gambar 9.6. Solenoida dengan N lilitan, panjangnya l, maka jumlah lilitan

Untuk solenoida panjang tak berhingga, maka induksi magnet ditengah-tengah solenoid sepanjang solenoida tersebut adalah
       Induksi magnet oleh Toroida. Suatu toroida adalah bangun berbentuk seperti ban yang dililiti dengan kawat sedemikian hingga tiap lilitan  berbentuk lingkaran seperti diperlihatkan dalam Gambar 9.7 Toroida dianggap seperti solenoida sangat panjang yang dilengkungkan sehingga ujung-ujungnya berimpit, sehingga induksi magnet oleh toroida dapat diperoleh dari rumus (9.10).







9.4 Gerak Muatan Listrik Dan Medan Magnet
       Gerak muatan listrik dalam medan magnet sangat penting dalampemakaian sehari-hari. Beberapa contoh gerak muatan listrik dalam medan
 magnet adalah gerak elektron pada tabung sinar katoda, gerak pertikel bermuatan dalam siklotron, gerak elektron yang diproyeksikan dalam layar
televisi, gerak ion dalam spektrograf massa dan sebagainya. Mari kita tinjau muatan positif q yang bergerak dengan kecepatan v dalam medan magnet yang induksi magnetnya B. Muatan +q akan mengalami gaya FB yang arahnya diperlihatkan seperti pada Gambar 9.8 a-c











          Gambar 9.11 adalah arah gaya apabila yang bergerak adalah muatan positif, dan jika yang bergerak adalah muatan negatif maka arah gaya adalah arah sebaliknya. Gaya magnet pada muatan yang bergerak ini dinamakan Gaya Lorentz. Gaya Lorentz selalu bergerak tegak lurus terhadap arah kecepatan dan juga tegak lurus terhadap induksi magnet, dan hanya ada jika arah kecepatan tidak sejajar arah medan magnet. Suatu muatan positif bergerak dalam medan magnet serba sama seperti diperlihatkan pada Gambar 9.9. Arah kecepatan muatan tersebut adalah tegak lurus terhadap arah medan magnet.

       Karena gaya magnet tegak lurus dengan arah kecepatan, maka gaya magnet tersebut hanya mengubah arah gerak (arah kecepatan), sedang besar kecepatan tetap. Percepatan pada muatan adalah percepatan sentripetal, sehingga memenuhi persamaan










9.5 Kumparan Dalam Medan Magnet
       Sebelum membicarakan pengaruh medan magnet pada kumparan yang dilalui arus, dibicarakan dahulu pengaruh medan magne pada kawat yang dilalui arus listrik. Perhatikan Gambar 9.10a, adalah penghantar lurus didekatkan pada sebuah batang magnet. Kawat yang tidak dialiri arus tetap dalam keadaan lurus. Pada Gambar 9.10.b penghantar tidak dialiri arus dan ditempatkan dalam medan magnet serba sama. Dari gambar tampak bahwa penghantar tetap dalam keadaan lurus. Selanjutnya penghantar dialiri arus listrik I ke arah atas seperti diperlihatkan dalam Gambar 10.c. Dari gambar tampak bahwa penghantar melengkung ke kiri. Jika arah arus pada penghantar dibalik maka arah lengkungan akan ke kanan seperti terlihat pada Gambar 9.10d.

Pada Gambar 9.11 diperlihatkan kawat berarus lurus berada dalam medan magnet uniform. Arah medan magnet adalah tegak lurus dengan papan gambar dan menjauhi penggambar. Kawat berarus berada pada bidang gambar, sehingga kawat arus tegak lurus pada arah medan magnet.

Kita bayangkan ada partikel-partikel bermuatan q dan bergerak  dengan kecepatan vd. Menurut hukum Lorentz Masing-masing partikel akan dipengaruhi gaya magnet sebesar FB= qvB
Arah FB tegak lurus dengan arah i dan medan magnet. Untuk kawat sepanjang L, jumlah partikel dalam kawat adalah N = A.l.n.

Gaya pada seluruh muatan pada kawat sepanjang L adalah
F = AL.nq.vB                                                                                                          (9.13)
   = B (A.nq.v)L
Gaya pada bekerja pada muatan sepanjang kawat dan dapat dinyatakan sebagai
F = B i L                                                                                                                   (9.14)
Ditinjau kawat arus tertutup berbentuk empat persegi panjang seperti pada Gambar 9.12 yang dilalui arus i. Arah induksi magnet adalah ke kanan. Gaya pada kawat a yaitu Fa arahnya masuk bidang gambar (arah maju sekrup kanan bila diputar dari
arah arus kearah B, besarnya B i La sin alfa ).

Gaya pada kawat cd adalah kearah sumbu Z negatif (arah maju sekrup kanan bila diputar dari arah i kearah B, besarnya Bi Lcd sin alfa). Gaya Fba dan Fcd besarnya sama dengan arah yang berlawanan dan juga garis kerjanya berimpit, sehingga kedua gaya tersebut saling menetralkan, ini berarti bahwa gaya-gaya tersebut saling meniadakan (gaya resultan kearah sejajar dengan sumbu Z nol). Gaya pada kawat d-a yaitu Fda kearah sumbu X negatif (arah maju sekrup kanan bila diputar dari arah i/sumbu Z positif kearah B/sumbu Y positif), sebaliknya gaya pada kawat b-c yaitu Fbc kearah sumbu X positif, besar gaya Fda = besar gaya Fbc = B i Lda = B i Lbc.



           Jika arus dan arah medan magnet dilihat dari atas (kearah sumbu Z negatif) maka arus dan arah B terlihat seperti Gambar 9.13. Terlihat pada gambar bahwa arah gaya Fda dan arah gaya Fbc berlawanan dan tidak segaris kerja, sehingga membentuk sebuah kopel dengan momen kopel ;
9. 6 Pemakaian Medan Magnet
       Medan magnet banyak digunakan dalam peralatan yang digunakan sehari-hari misalnya pada motor listrik, generator listrik, komputer, televisi, tabung sinar katoda, siklotron, spektrograf massa, mikroskoop elektron, dsb.  Dalam paragraf ini hanya akan dibahas beberapa alat yang mudah dianalisa pemakaian medan magnetnya, misalnya tabung sinar katoda, siklotron, spektrogram Thomson, spektrograf massa Bainbridge, dan generator arus searah. Spektrometer massa Alat ini digunakan untuk mengukur massa partikel bermuatan. Prinsip kerjanya adalah bahwa suatu unsur mempunyai beberapa isotop.
Ion-ion positif dari sumber ion S bergerak dengan kecepatan v masuk celah yang sangat sempit S1 masuk dalam daerah diantara dua plat sejajar dimana didalamnya terdapat medan magnet dan medan listrik. Pada Gambar 9.14 medan listrik arahnya ke kanan sebesar q E, dimana E adalah kuat medan listrik diantara P dan P’, P positif terhadap P’. Agar supaya ioan positif dapat melalui S2, maka gaya listrik kearah kanan harus diimbangi oleh gaya magnet q v B kearah kiri (arah induksi magnet tegak lurus papan gambar dan menuju penggambar, sehingga arah maju sekrup kanan yang diputar dari arah v kearah B adalah ke kiri). Setelah melewati celah S2 karena pengaruh medan magnet dengan induksi magnet B’ ion-ion bergerak dengan lintasan berupa lingkaran-lingkaran. Kecepatan ion dapat dihitung sebagai berikut yaitu


 


            Untuk isotop-isotop v, q, dan B’ sama sehingga radius ion sebanding dengan massa ion. Dengan spektrometer ini dapat dipisahkan bermacam-macam isotop. Dari persamaan (9.22), tampak bahwa jari-jari lintasan sebanding dengan massa isotop tersebut.

9.7 Alat-Alat Ukur Listrik
      Interaksi medan magnet dengan kumparan yang dilalui arus blistrik memungkinkan dikontruksi alat-alat ukur besaran-besaran listrik, misalnya arus listrik, beda potensial, muatan yang dipindahkan dari dan ke kapasitor, daya dan tenaga listrik. Disamping alat-alat ukur listrik interaksi antara medan magnet dan arus listrik juga digunakan dalam motor arus searah. Dalam paragraf ini akan dibicarakan prinsip dari galvanometer,
amper meter, voltmeter, galvanometer balistik dan dinamometer. Galvanometer
      Prinsip dari suatu galvanometer adalah simpangan kumparan yang dilalui arus listrik dalam medan magnet. Akan tetapi gerakannya dibatasi oleh kedua pegas. Makin besar arus listrik yang mengalir, kumparan terputar semakin besar. Akibatnya, jarum penunjuk akanmenunjuk ke arah skala yang lebih besar. Galvanometer yang memiliki letak skala nol di tengah dapat digunakan untuk mengukur besar arus listrik tanpa memandang arahnya.Namun apabila titik nolnya berada di ujung sebelah kiri, harus diperhatikan kutub positif dan negatif galvanometer. Amperemeter.
      Galvanometer hanya untuk mengukur arus dalam orde mikroampere, sedang sehari-hari kita memerlukan arus dalam orde Ampere, karena itu perlu alat ukur arus ini disebut ampermeter. Suatu ampermeter adalah suatu galvanometer yang diberi tahanan luar paralel dengan tahanan galvanometer (disebut tahanan shunt). Fungsi dari tahanan shunt adalah untuk mengalirkan arus sedemikian hingga arus maksimum yang lewat galvanometer tetap dalam orde mikroamper. Misalnya suatu galvanometer dengan tahanan 25 ohm hanya mampu dialiri arus 100 mikroamper pada simpangan maksimum, galvanometer ini akan dijadikan ampermeter yang mampu mengukur arus sebesar 100 ampere pada simpangan maksimum. Arus sebesar 100 ampere – 100 mikroampere harus dilewatkan pada tahanan shunt Rsh (Gambar 9.20).

Besarnya tahanan shunt yang harus dipasang pada galvanometer agar mampu menjadi ampermeter dengan batas ukur 100 A (simpangan maksimum bila dilalui arus 100 A) dapat dihitung sebagai berikut :
Voltmeter.
Prinsip suatu voltmeter adalah galvanometer yang diberi tahanan muka (tahanan luar yang seri dengan tahanan galvanometer). Misalkan tahanan galvanometer 25 ohm, simpangan maksimum galvanometer terjadi bila galvanometer dilalui arus 0,1 mikroampere. Galvanometer akan dijadikan voltmeter dengan batas ukur 100 volt, tahanan muka yang dipasang Rs (Gambar 9.18) harus sedemikian sehingga bila dipasang pada antara titik a dan

                                                               b yang beda potensialnya 100 volt, arus yang lewat galvanometer 100 mikroampere.

     Tahanan seri pada galvanometer agar dapat dipakai sebagai voltmeter dengan batas ukur 100 volt dapat dihitung sebagai berikut (Rs + 25)10-4 = 100




9.8 Gelombang Elektromagnetik
       Bila dalam kawat PQ terjadi perubahan-perubahan tegangan baik besar maupun arahnya, maka dalam kawat PQ elektron bergerak bolak-balik, dengan kata lain dalam kawat PQ terjadi getaran listrik. Perubahan tegangan menimbulkan perubahan medan listrik dalam ruangan disekitar kawat, sedangkan perubahan arus listrik menimbulkan perubahan medan magnet. Perubahan medanlistrik dan medan magnet itu merambat ke segala jurusan. Karena rambatan perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik maka rambatan perubahan medan listrik dan medan
magnet lazim disebut Gelombang Elektromagnetik. Percobaan-percobaan yang teliti membawa pada kesimpulan, bahwa pola gelombang elektromagnetik sama dengan pola gelombang transversal dengan vektor perubahan medan listrik tegak lurus pada vektor perubahan medan magnet.

Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala :
1. Pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.
2. Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.
Gelombang elektromagnetik lahir sebagai paduan daya imajinasi dan ketajaman akal pikiran berlandaskan keyakinan akan keteraturan dan kerapian aturan-aturan alam. Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga aturan gejala kelistrikan :
Hukum Coulomb : Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat.
Hukum Biot-Savart : Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.
Hukum Faraday : Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).
               Didorong oleh keyakinan atas keteraturan dan kerapian hukumhukum alam, Maxwell berpendapat bahwa masih ada kekurangan satu aturan kelistrikan yang masih belum terungkap secara empirik. Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat menimbulkan perubahan medan magnet, demikianlah keyakinan Maxwell. Dengan pengetahuan matematika yang dimilikinya, secara cermat Maxwell membangun teori yang dikenal sebagai teori gelombang elektromagnetik. Baru setelah bertahun-tahun Maxwell tiada, teorinya dapat diuji kebenarannya melalui percobaan-percobaan.Menurut perhitungan secara teoritik, kecepatan gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas

            Diperoleh nilai c = 3.108 m/s, nilai yang sama dengan kecepatan cahaya. Oleh sebab itu Maxwell mempunyai cukup alasan untuk menganggap cahaya adalah gelombang elektromagnetik, yang merupakan penyokong teori HUYGENS tentang cahaya sebagai gerak gelombang.



9.9 Intensitas Gelombang Elektromagnetik.

      Energi rata-rata per satuan luas yang dirambatkan oleh gelombang elektromagnetik disebut dengan intensitas gelombang elektromagnetik. Intensitas tersebut sebanding dengan harga maksimum medan magnet (B) dan sebanding pula dengan harga maksimun medan listriknya (E).















































bumi yang mengandung partikel-partikel bermuatan, maka gelombang ini mampu mencapai tempat-tempat yang jaraknya cukup jauh dari stasiun
pemancar. Informasi dalam bentuk suara dibawa oleh gelombang radio sebagai perubahan amplitudo (modulasi amplitudo).
2. Daerah frekuensi sekitar 108 Hz, gelombang elektromagnetik mampu
    menembus lapisan ionosfer sehingga sering digunakan sebagai sarana komunikasi dengan satelit-satelit. Daerah ini digunakan untuk televisi

    dan radio FM (frekuensi modulasi) dimana informasi dibawa dalam bentuk perubahan frekuensi (modulasi frekuensi).
3. Daerah frekuensi sekitar 1010 Hz, digunakan oleh pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging). Informasi yang dikirim ataupun yangm

    diterima berbentuk sebagai pulsa. Bila pulsa ini dikirim oleh pesawat radar dan mengenai suatu sasaran dalam selang waktu t, maka jarak antara

    radar ke sasaran :

      untuk c = kecepatan cahaya (3 x 108 m/det)
4. Daerah frekuensi 1011 – 1014 Hz, ditempati oleh radiasi infra merah, dimana gelombang ini lebih panjang dari gelombang cahaya tampak dan
     tidak banyak dihamburkan oleh partikel-partikel debu dalam atmosfir sehingga mengurangi batas penglihatan manusia.
5. Daerah frekuensi 1014 – 1015 Hz, berisi daerah cahaya tampak (visible light), yaitu cahaya yang tampak oleh mata manusia dan terdiri dari  

     deretan warna-warna merah sampai ungu.
6. Daerah frekuensi 1015 – 1016 Hz, dinamakan daerah ultra ungu (ultra violet). Dengan frekuensi ultra ungu memungkinkan kita mengenal lebih
    cepat dan tepat unsur-unsur yang terkandung dalam suatu bahan.
7. Daerah frekuensi 1016 – 1020 Hz, disebut daerah sinar X. Gelombang ini dapat juga dihasilkan dengan menembakkan elektron dalam tabung
    hampa pada kepingan logam. Karena panjang gelombangnya sangat pendek, maka gelombang ini mempunyai daya tembus yang cukup besar   

    sehingga selain digunakan di rumah sakit, banyak pula digunakan di lembaga-lembaga penelitian ataupun industri.

8. Daerah frekuensi 1020 – 1025 Hz, disebut daerah sinar gamma. Gelombang ini mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar X,
      dan dihasilkan oleh inti-inti atom yang tidak stabil.


9.11. Uji Kompetensi
1. Dua kutub magnet sejenis kekuatannya 10-3 A.m
    a. Beberapa gaya tolak menolaknya jika jaraknya 25 cm.
    b. Berapa jarak antara kutub-kutub itu bila gaya tolak-menolaknya 10 N.
2. Sebuah kutub magnet mempunyai kekuatan 10-5 A.m
     a. Berapa kuat medan di satu titik yang jaraknya 1 m.
     b. Berapa induksi magnetik di tempat itu ?
     c. Berapa kuat medan dan induksi magnetik pada jarak 0,25 m.
3. Kuat medan di titik dalam medan magnet 5 N/A.m
    a. Berapa besar gaya yang bekerja pada magnet yang kekuatannya 10 A.m dititik itu ?
    b. Berapa besar induksi magnetik di tempat itu ?
4. Berapa fluks magnetik kutub magnet yang kekuatannya 10-2
5. Medan magnet yang serba sama mempunyai kuat medan sebesar 107 N/A.m
    a. Berapa induksi magnetiknya ?
    b. Berapa fluks magnetik yang tegak lurus bidang seluas 2 m2
    c. Jika bidang itu mengapit sudut 300 dengan medan magnet. Berapa fluks magnetik yang menembus bidang itu ?
6. Sebuah penghantar bergerak dengan kecepatan 15 m/s pada suatu medan magnet homogen. Berapa tesla kuat medan magnet tersebut jika ggl   

    induksi yang timbul 102 volt dan panjang kawatnya 10 cm?
7. sebuah kawat berbentuk persegi panjang dengan luas 20 cm2 diletakkan didalam medan magnet B = 10-2 tesla. Hitung fliks magnet pada kawat  

    tersebut jika :
    B tegak lurus bidang kawat

    B membentuk sudut 300 dengan bidang kawat


Soal pilihan ganda
1. Medan magnet dapat ditimbulkan oleh .....
     1. muatan listrik yang bergerak
     2. konduktor yang dialiri arus listrik

     3. konduktor yang dialiri arus bolak – balik
     4. muatan listrik yang tidan bergerak pernyataan yang benar yaitu ...
          A. 1,2 dan 3                    D. 4 saja
          B. 1 dan 3                       E. Semua benar
          C. 2 dan 4
2. Bila kawat yang dialiri arus diletakkan diatas sebuah kompas, maka jarum kompas....
    A. tidak terpengaruh oleh arus listrik
    B. menyimpang ke arah tegak lurus kawat
    C. cenderung menyimpang ke arah sejajar kawat
    D. cenderung menyimpang searah dengan arus
    E. berputas terus-menerus
3. Besar kuat medan magnet di suatu titik yang letaknya sejauh r dari suatu penghantar lurus yang dialiri arus listrik I adalah sebanding dengan .....
    A. I                                            D. I/r
    B. rI                                          E. I/(rI)
    C. r/I
4. Sebuah kawat lurus yang panjang, ber arus listrik 10 Ampere. Sebuah titik berada 4 cm dari kawat.   

   
                       medan magnet dititik tersebut adalah...
                            A. 0,5 . 10-4 wb/m2
                            B. 1,0 . 10-4 wb/m2
                            C. 3,14 . 10-4 wb/m2
                                                                                                D. 4,0 . 10-4 wb/m2
                                                                                                     E. 5,0 . 10-4 wb/m2
5.
        Kawat lurus yang panjang menembus tegak lurus bidang kertas (A). Titik P berada pada jarak R dari kawat itu, seperti tampak pada gambar.

        Bila  kawat dialiri arus i dengan arah dari bawah keatas, maka arah induksi magnetik B di titik P adalah .....
         A. tegak lurus bidang A arah ke bawah
         B. tagak lurus bidang A arah ke atas
         C. menuju ke P
         D. menyinggung lingkaran dengan jari-jari R di P awah ke belakang menyinggung lingkaran dengan jari-jari R di P awah ke muka





7. Arah garis gaya magnet dipusat lingkaran O adalah
    A. tegak lurus bidang kertas menjauhi pembaca
    B. tegak lurus bidang kertas mendekati pembaca
    C. menuju O melalui A
    D. meninggalkan O melalui A
    E. meninggalkan O melalui B
8. Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari 1 dialiri arus i. Besar kuat medan magnet pada pusat lingkaran itu adalah....
     a. tidak bergantung pada i
     b. sebanding dengan i2
     c. berbanding terbalik dengan i
     d. berbanding lurus dengan i
     e. berbanding terbalik dengan i2
9. Induksi magnetik disebuah titik yang berada ditengah sumbu solenoida yang berarus listrik berbanding ....

      1. lurus dengan jumlah lilitan
      2. lurus dengan besarnya kuat arus
      3. lurus dengan besarnya permeabilitas zat dalam solenoida
      4. terbalik dengan panjang solenoida
10. pernyataan diatas yang benar yaitu..
       a. 1,2 dan 3                  D. 4 saja
       b. 1 dan 3                     E. Semua benar
       c. dan 4
11. Suatu solenoida panjang 2 meter dengan 800 lilitan dan jari-jari 2 cm. Bila solenoida itu dialiri arus sebesar 0,5 A, maka induksi magnet pada






12. besar gaya yang dialami seutas kawat lurus berarus listrik di dalam suatu medan magnet yang serba sama tidak bergantung pada ... posisi 

       kawat di dalam medan magnet panjang kawat


Beri Penilaian

Rating : 4.1/5 (91 votes cast)


Peralatan pribadi