Jika jari-jari lingkaran kawat berarus listrik 5 A...

Question

Jika jari-jari lingkaran kawat berarus listrik 5 A adalah 3 cm dan titik Q yang berada di sumbu lingkaran berada pada jarak 4 cm ke lingkaran, besar induksi magnet di titik Q adalah ...
(A) sebanding dengan jarak Q ke pusat lingkaran
(B) dipengaruhi jenis arus
(C) sebanding dengan sin^3 37°
(D) 5,4 x10^-6 T
(E) selalu sama pada tiap medium

Z. Norma · Accepted Answer

Jawaban yang tepat adalah C.

Diketahui:
I= 5 A
r= 3 cm = 3 x 10^-2 m
x= 4 cm = 4 x 10^-2 m
a= 5 cm = 5 x 10^-2 m
Ditanya:
Keadaan yang sesuai pernyataan ?
Pembahasan:
Untuk menyelesaikannya dapat digunakan persamaan kawat melingkar di sumbu
BQ= μoI/2r (sin θ)^3 
dengan sin θ=r/a, dimana a=√(r^2+x^2)
BQ= μoI/2r (r/a)^3 
=μoIr^2/2a^3

Keterangan:
BQ= medan magnet di titik Q
μo= permeabilitas ruang hampa
I= arus listrik
a= sisi miring antara sisi lingkaran dan titik Q
r= jari-jari lingkaran

BQ= μoIr^2/2a^3
={4π x 10^-7 . 5 . (3x10^-2)^2}/2 (5x10^-2)^3
=565,2 x10^-11/250 x 10^-6
=2,26 x10^-5
=22,6 x10^-6 T

Maka berdasarkan pembahasan di atas dapat diketahui:
Medan magnet di titik Q berbanding terbalik dengan jarak Q ke lingkaran
Medan magnet di titik Q sebanding dengan (sin θ)^3 dimana  θ=37°
Medan magnet tidak dipengaruhi oleh jenis arus
Medan magnet dipengaruhi oleh jenis medium
Besar medan magnet pada kasus tersebut 22,6 x10^-6 T

Dengan demikian jawabannya adalah C. sebanding dengan (sin 37°)^3

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa