Pertanyaan

Bola lampu listrik 100 W memancarkan gelombang elektromagnetik sferis secara seragam ke segala arah denganefisiensi sebesar 50%. Tentukan intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut pada jarak3 m dari lampu!

Bola lampu listrik 100 W memancarkan gelombang elektromagnetik sferis secara seragam ke segala arah dengan efisiensi sebesar 50%. Tentukan intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut pada jarak 3 m dari lampu! $\;$

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut adalah 36 π 25 W / m 2 , 12 , 9 N / C , dan 4 , 3 × 10 − 8 T .

intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut adalah

\frac{25}{36 π} W / m^{2}

12, 9 N / C

, dan

4, 3 \times 10^{- 8} T

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 36 π 25 W / m 2 , 12 , 9 N / C , dan 4 , 3 × 10 − 8 T . Diketahui: P l am p u = 100 W η = 50% r = 3 m c = 3 × 1 0 8 m / s μ 0 = 4 π × 1 0 − 7 Wb / Am Ditanya: I = ? E mak s = ? B mak s = ? Penyelesaian: Nilai daya rata-rata dari cahaya dapat diperoleh dengan mengalikan efisiensi dengan daya bola lampu. P c aha y a = = = P l am p u × η 100 × 50% 50 W Besar intensitas radiasi dapat dituliskan dalam persamaan I = A P c aha y a dengan A adalah luas permukaan yang terkena pancaran gelombang elektromagnetik.Karena pancaran gelombang elektromagnetik seragam ke segala arah dan berbentuk bola, maka rumusnya menjadi I = = = 4 π r 2 P c aha y a 4 π ( 3 ) 2 50 36 π 25 W / m 2 Besar medan listrik dapat ditentukan dengan persamaan I 36 π 25 E mak s 2 E mak s = = = = = 2 μ 0 c E mak s 2 2 ( 4 π × 1 0 − 7 ) ( 3 × 1 0 8 ) E mak s 2 36 π 25 ( 240 π ) 3 500 12 , 9 N / C Besar medan magnet dapat ditentukan dengan persamaan B mak s E mak s B mak s 12 , 9 B mak s = = = = c 3 × 1 0 8 3 × 1 0 8 12 , 9 4 , 3 × 1 0 − 8 T Dengan demikian,intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut adalah 36 π 25 W / m 2 , 12 , 9 N / C , dan 4 , 3 × 10 − 8 T .

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah $\frac{25}{36 π} W / m^{2}$ , $12, 9 N / C$ , dan $4, 3 \times 10^{- 8} T$ .

Diketahui:

$P_{l am p u} = 100 W η = 50% r = 3 m c = 3 \times 1 0^{8} m / s μ_{0} = 4 π \times 1 0^{- 7} Wb / Am$

Ditanya:

$I = ? E_{mak s} = ? B_{mak s} = ?$

Penyelesaian:

Nilai daya rata-rata dari cahaya dapat diperoleh dengan mengalikan efisiensi dengan daya bola lampu.

$P_{c aha y a} = = = P_{l am p u} \times η 100 \times 50% 50 W$

Besar intensitas radiasi dapat dituliskan dalam persamaan

$I = \frac{P _{c aha y a}}{A}$

dengan A adalah luas permukaan yang terkena pancaran gelombang elektromagnetik. Karena pancaran gelombang elektromagnetik seragam ke segala arah dan berbentuk bola, maka rumusnya menjadi

$I = = = \frac{P _{c aha y a}}{4 π r ^{2}} \frac{50}{4 π ( 3 ) ^{2}} \frac{25}{36 π} W / m^{2}$

Besar medan listrik dapat ditentukan dengan persamaan

$I \frac{25}{36 π} E_{mak s}^{2} E_{mak s} = = = = = \frac{E _{mak s}^{2}}{2 μ _{0} c} \frac{E _{mak s}^{2}}{2 ( 4 π \times 1 0 ^{- 7} ) ( 3 \times 1 0 ^{8} )} \frac{25 ( 240 π )}{36 π} \frac{500}{3} 12, 9 N / C$

Besar medan magnet dapat ditentukan dengan persamaan

$\frac{E _{mak s}}{B _{mak s}} \frac{12 , 9}{B _{mak s}} B_{mak s} = = = = c 3 \times 1 0^{8} \frac{12 , 9}{3 \times 1 0 ^{8}} 4, 3 \times 1 0^{- 8} T$

Dengan demikian, intensitas, medan listrik, dan medan magnet dari gelombang tersebut adalah $\frac{25}{36 π} W / m^{2}$ , $12, 9 N / C$ , dan $4, 3 \times 10^{- 8} T$ .

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu gelombang elektromagnetik mempunyai panjang gelombang 200 nm. Jika kuat medan magnet maksimumnya 6 × 1 0 − 4 T , hitungbesar kuat medan listrik maksimumnya saat ini.

3.5

Jawaban terverifikasi

Suatu gelombang elektromagnetik mempunyai panjang gelombang 200 nm. Jika kuat medan magnet maksimumnya 6 × 1 0 − 4 T , hitungbesar kuat medan listrik maksimumnya saat ini.

3.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah radar memancarkan gelombang elektromagnetik kesebuah objek di udara dengan frekuensi 5 × 1 0 9 Hz . Bila dalam selang waktu 2 × 1 0 − 3 s signal yang dipancarkan oleh radar diterima kembali, hi...

4.7

Jawaban terverifikasi

Suatu gelombang elektromagnetik merambat secara sinusoidal dalam arah sumbu- X . Jika panjang gelombangelektromagnetik tersebut adalah 50 m dan medan listrik dari gelombang elektromagnetik tersebut be...

5.0

Jawaban terverifikasi

4.8

Jawaban terverifikasi