Rahayu M

01 Februari 2023 00:52

Iklan

Rahayu M

01 Februari 2023 00:52

Pertanyaan

Sebuah kumparan dengan jari-jari 2 cm mempunyai 400 lilitan dan di tempatkan dalam suatu medan magnetik yang berubah terhadap waktu menurut persamaan B = 0,02t + (4 x 10^-4)t, dengan B dalam tesla dan t dalam sekon. Apabila kumparan tersebut dihubungkan ke resistor 400 Ohm dan bidang kumparan tegak lurus pada medan magnetik hitunglah arus listrik dalam resistor pada t = 8 s (hambatan kumparan diabaikan)!

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

00

:

08

:

09

:

32

Klaim

4

1

Jawaban terverifikasi

Iklan

Y. Frando

10 Juli 2023 03:19

Jawaban terverifikasi

<p>Jawaban yang benar adalah 8,16𝞹 𝞵A.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>Kumparan</p><p>r = 2 cm = 2 x 10^-2 m</p><p>N = 400 lilitan</p><p>B = 0,02t + (4 x 10^-4)t</p><p>B dalam tesla dan t dalam sekon</p><p>R = 400 ohm</p><p>Bidang kumparan tegak lurus pada medan magnetik</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>Arus listrik dalam resistor pada t = 8 s (hambatan kumparan diabaikan) = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah hukum Faraday pada induksi elektromagnetik. Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik induksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garis gaya magnet. GGL induksi dirumuskan Faraday sebagai berikut:</p><p>&nbsp;</p><p>ε ind = - N x (dΦ/dt)</p><p>atau</p><p>ε ind = - N x (ΔΦ/Δt), dimana Φ = B x A.</p><p>&nbsp;</p><p>dimana:</p><p>ε ind =&nbsp; ggl induksi (volt)</p><p>N = jumlah lilitan</p><p>B = induksi magnetik (T)</p><p>A = luas penampang (m^2)</p><p>ΔΦ = perubahan fluks magnet (Wb)</p><p>Δt = waktu (s)</p><p>dΦ/dt = laju fluks magnetik (Wb/s).</p><p>&nbsp;</p><p>Berdasarkan informasi soal hitung luas penampang terlebih dahulu.</p><p>A = 𝞹 × r<sup>2</sup></p><p>A = 𝞹 × (2x10^<sup>-2</sup>)<sup>2</sup></p><p>A = 𝞹 × 4 x 10<sup>-4</sup></p><p>A = 4𝞹 x 10<sup>-4</sup> m<sup>2</sup>.</p><p>&nbsp;</p><p>Selanjutnya nyatakan GGL induksi sebagai fungsi waktu.</p><p>ε ind = - N × (dΦ/dt)</p><p>ε ind = - N × (d[B × A]/dt)</p><p>ε ind = - N × A × (dB/dt)</p><p>ε ind = -400 × 4𝞹 x 10<sup>-4</sup> × d[0,02t + (4 x 10^-4)t]/dt</p><p>ε ind = -16𝞹 x 10<sup>-2</sup> × [0,02 + (4 x 10^-4)]</p><p>ε ind = -16𝞹 x 10<sup>-2</sup> × [0,02 + 0,0004]</p><p>ε ind = -16𝞹 x 10<sup>-2</sup> × [0,0204]</p><p>ε ind = -0,3264𝞹 x 10<sup>-2</sup> volt ---&gt; 1 volt = 1.000 milivolt</p><p>ε ind = -3,264𝞹 milivolt.</p><p>Tanda negatif artinya terjadi penurunan tegangan dalam kumparan.</p><p>&nbsp;</p><p>Sehingga, arus listrik dalam resistor pada t = 8 s adalah:</p><p>I = ε ind/R</p><p>I = 0,3264𝞹 x 10<sup>-2</sup> / 400</p><p>I = 0,0816𝞹 x 10<sup>-4</sup> A ---&gt; 1 A = 10<sup>6</sup> 𝞵A</p><p>I = 8,16𝞹 𝞵A.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, arus listrik dalam resistor pada t = 8 s (hambatan kumparan diabaikan) adalah 8,16𝞹 𝞵A.</p>

Jawaban yang benar adalah 8,16𝞹 𝞵A.

 

Diketahui:

Kumparan

r = 2 cm = 2 x 10^-2 m

N = 400 lilitan

B = 0,02t + (4 x 10^-4)t

B dalam tesla dan t dalam sekon

R = 400 ohm

Bidang kumparan tegak lurus pada medan magnetik

 

Ditanya:

Arus listrik dalam resistor pada t = 8 s (hambatan kumparan diabaikan) = ...?

 

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah hukum Faraday pada induksi elektromagnetik. Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik induksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garis gaya magnet. GGL induksi dirumuskan Faraday sebagai berikut:

 

ε ind = - N x (dΦ/dt)

atau

ε ind = - N x (ΔΦ/Δt), dimana Φ = B x A.

 

dimana:

ε ind =  ggl induksi (volt)

N = jumlah lilitan

B = induksi magnetik (T)

A = luas penampang (m^2)

ΔΦ = perubahan fluks magnet (Wb)

Δt = waktu (s)

dΦ/dt = laju fluks magnetik (Wb/s).

 

Berdasarkan informasi soal hitung luas penampang terlebih dahulu.

A = 𝞹 × r2

A = 𝞹 × (2x10^-2)2

A = 𝞹 × 4 x 10-4

A = 4𝞹 x 10-4 m2.

 

Selanjutnya nyatakan GGL induksi sebagai fungsi waktu.

ε ind = - N × (dΦ/dt)

ε ind = - N × (d[B × A]/dt)

ε ind = - N × A × (dB/dt)

ε ind = -400 × 4𝞹 x 10-4 × d[0,02t + (4 x 10^-4)t]/dt

ε ind = -16𝞹 x 10-2 × [0,02 + (4 x 10^-4)]

ε ind = -16𝞹 x 10-2 × [0,02 + 0,0004]

ε ind = -16𝞹 x 10-2 × [0,0204]

ε ind = -0,3264𝞹 x 10-2 volt ---> 1 volt = 1.000 milivolt

ε ind = -3,264𝞹 milivolt.

Tanda negatif artinya terjadi penurunan tegangan dalam kumparan.

 

Sehingga, arus listrik dalam resistor pada t = 8 s adalah:

I = ε ind/R

I = 0,3264𝞹 x 10-2 / 400

I = 0,0816𝞹 x 10-4 A ---> 1 A = 106 𝞵A

I = 8,16𝞹 𝞵A.

 

Jadi, arus listrik dalam resistor pada t = 8 s (hambatan kumparan diabaikan) adalah 8,16𝞹 𝞵A.


Iklan

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Tanya ke Forum

Biar Robosquad lain yang jawab soal kamu

Tanya ke Forum

LATIHAN SOAL GRATIS!

Drill Soal

Latihan soal sesuai topik yang kamu mau untuk persiapan ujian

Cobain Drill Soal

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

Pertanyaan serupa

Pada suhu 15°C kecepatan merambat bunyi di udara 328 m/det. Jika setiap kenaikan 1°C kecepatan merambat bunyi bertambah 0,6 m/det. Tentukan kecepatan merambat bunyi pada suhu 8°C!

146

1.0

Jawaban terverifikasi