Soal No [PDF]

Citation preview

Soal No. 1 Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar.



Tentukan : a) besar ggl induksi b) kuat arus yang mengalir pada kawat PQ c) arah kuat arus pada kawat PQ d) potensial yang lebih tinggi antara titik P dan Q e) besar gaya Lorentz pada PQ f) arah gaya Lorentz pada PQ g) daya yang diserap hambatan R = 0,02 Ω (Sumber gambar dan angka : Soal UN Fisika 2008)



Pembahasan a) besar ggl induksi



b) kuat arus yang mengalir pada kawat PQ



c) arah kuat arus pada kawat PQ Kaidah tangan kanan untuk arah arus induksi : - 4 jari = arah medan magnetik (B) - ibu jari = arah gerak kawat (v) - telapak tangan = arah arus induksi (i)



Arah arus dari P ke Q ( atau dari Q ke P melalui hambatan R) d) potensial yang lebih tinggi antara titik P dan Q Potensial P lebih tinggi dari Q karena arus listrik mengalir dari potensial lebih tinggi ke rendah. e) besar gaya Lorentz pada PQ



f) arah gaya Lorentz pada PQ Kaidah tangan kanan untuk menentukan arah gaya Lorentz (gaya magnetik) : - 4 jari = arah kuat medan maganet (B) - ibu jari = arah arus listrik (i) - telapak tangan = arah gaya (F) Arah gaya F ke kiri (berlawanan dengan arah gerak v) g) daya yang diserap hambatan R = 0,02 Ω



Soal No. 2 Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1000 mengalami perubahan fluks magnetik dari 3 x 10−5 Wb menjadi 5 x 10− 5 Wb dalam selang waktu 10 ms. Tentukan ggl induksi yang timbul! Pembahasan Data dari soal : Jumlah lilitan N = 1000 Selang waktu Δ t = 10 ms = 10 x 10−3 sekon Selisih fluks Δ φ = 5 x 10− 5− 3 x 10− 5 = 2 x 10− 5 Wb



Soal No. 3 Kumparan dengan 10 lilitan mengalami perubahan fluks magnetik dengan persamaan: φ = 0,02 t3 + 0, 4 t2 + 5 dengan φ dalam satuan Weber dan t dalam satuan sekon. Tentukan besar ggl induksi saat t = 1 sekon! Pembahasan



Soal No. 4 Sebuah generator listrik AC menghasilkan tegangan sesuai persamaan berikut:



Tentukan: a) Frekuensi sumber listrik b) Tegangan maksimum yang dihasilkan c) Nilai tegangan efektif sumber Pembahasan a) Frekuensi sumber listrik



b) Tegangan maksimum yang dihasilkan



c) Nilai tegangan efektif sumber



Soal No. 5 Sebuah kumparan dengan induktansi 5 mH mengalami perubahan kuat arus yang mengalir dari 0,2 A menjadi 1,0 A dalam waktu 0,01 sekon. Tentukan besarnya tegangan yang timbul akibat peristiwa tersebut! Pembahasan Data dari soal : Induktansi kumparan L = 5 mH = 5 x 10−3 H Perubahan arus Δ i = 1,0 − 0,2 = 0,8 A Selang waktu Δ t = 0,01 sekon



Soal No. 6 Perhatikan gambar dibawah.



Kawat PQ panjang 20 cm digerakkan ke kanan dengan kecepatan 6 m/s. Jika induksi magnet B = 0,5 Wb m−2 maka kuat arus yang melalui hambatan R adalah.... A. 0,1 A B. 0,2 A C. 0,3 A D. 0,5 A E. 0,6 A Pembahasan ε = B l ν = 0,5 x 0,2 x 6 = 0,6 volt I = ε / R = 0,6 / 2 = 0,3 A



Nomor 7 Sebuah magnet batang digerakkan menjauhi kumparan yang terdiri atas 600 lilitan. Fluks magnetik yang memotong berkurang dari 9.10−5 weber menjadi 4.10−5 weber dalam selang waktu 0,015 sekon. Besar GGL induksi yang terjadi antara kedua ujung kumparan adalah.... A.2 volt B.3 volt C.4 volt D.5 volt E.6 volt



Nomor 8 Sebuah kumparan menembus medan magnet homogen secara tegak lurus sehingga terjadi GGL induksi. Jika kumparan diganti dengan kumparan lain yang mempunyai lilitan 2 kali jumlah lilitan kumparan semula dan laju perubahan fluksnya tetap, maka perbandingan GGL induksi mula-mula dan akhir adalah... A.1 : 1 B.1 : 2 C.2 : 1 D.3 : 1 E.3 : 2



Nomor 9 sepotong kawat menembus medan magnet homogen secara tegak lurus dengan laju perubahan fluks 3 Wb. Jika laju perubahan fluks diperbesar menjadi 6 Wb, maka perbandingan GGL induksi sebelum dan sesudah laju perubahan fluksnya adalah... A.1 : 2 B.1 : 4 C.2 : 1 D.3 : 4 E.4 : 1



Nomor 10 Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar.



Besar dan arah arus induksi pada kawat PQ adalah.... A.1 ampere dari P ke Q B.1 ampere dari Q ke P C.4 ampere dari P ke Q D.4 ampere dari Q ke P E.4,8 ampere dari P ke Q Pembahasan: Diketahui: L = 50cm= 0,5 m B = 0,02 T v = 2 m/s R = 0,02 Ω θ = 900 (tegak lurus) Ditanya: i = ... Jawab: a.Terlebih dahulu hitung GGL induksi. ɛ = B . L . v sin θ ɛ = 0,02 T . 0,5 m . 2 m/s sin 900 ɛ = 0,02 Volt b.Menghitung i (gunakan hukum Ohm). I = V / R = 0,02 V / 0,02 Ω = 1 Ampere Untuk menentukan arah arus gunakan kaidah tangan kanan.



Arus listrik dari P ke Q Jawaban: A Data spesifik dua buah generator tertera dalam tabel dibawah ini. Generator Jumlah lilitan Induksi magnetik A 1.200 0,05 T B 6.000 0,03 T Jika generator berputar dengan frekuensi sama, maka perbandingan ggl maksimum generator A dan B adalah... A.5 : 3 B.5 : 1 C.1 : 2 D.1 : 3 E.1 : 5



Nomor 11 Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut ini.



Kuat arus maksimum dari rangkaian adalah... 1,3 A 1,5 A 2,0 A 2,4 A



2 √2 A



Nomor 12 Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut.



Besar impedansi pada rangkaian tersebut adalah.... A.1600 Ω B.1500 Ω C.1300 Ω D.800 Ω



E.600 Ω



Nomor 3 Perhatikan gambar berikut!



Nilai arus efektif dalam rangkaian adalah.... A.0,05√2 A B.0,5√2 A C.0,01 A D.0,1 A



E.1 A



Nomor 13 Rangkaian RLC seri dirangkai seperti gambar!



Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik A dan B adalah.... A.8 V B.10 V C.24 V D.48 V E.96 V



Nomor 14 Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut.



Besar impedansi pada rangkaian tersebut adalah.... A.1600 Ω B.1500 Ω C.1300 Ω D.800 Ω E.600 Ω



Nomor 15 Perhatikan gambar berikut!



Nilai arus efektif dalam rangkaian adalah.... A.0,05√2 A B.0,5√2 A C.0,01 A D.0,1 A E.1 A



Nomor 16 Rangkaian RLC seri dirangkai seperti gambar!



Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik A dan B adalah.... A.8 V B.10 V C.24 V D.48 V E.96 V