Pertanyaan

Diketahui solenoid sepanjang 6 π cm terdiri dari 120 lilitan dialiri arus 8 A dan toroid dengan jari-jari dalam dan jari-jari luar berturut-turut 15 cm dan 17 cm dialiri arus 4 A. Jika hasil pengukuran menunjukkan besar magnet di ujung solenoid dan sumbu toroid bernilai sama, jumlah lilitan pada toroid sebanyak....

Diketahui solenoid sepanjang $6 π$ cm terdiri dari 120 lilitan dialiri arus 8 A dan toroid dengan jari-jari dalam dan jari-jari luar berturut-turut 15 cm dan 17 cm dialiri arus 4 A. Jika hasil pengukuran menunjukkan besar magnet di ujung solenoid dan sumbu toroid bernilai sama, jumlah lilitan pada toroid sebanyak.... $\;$

200 lilitan $\;$
320 lilitan $\;$
400 lilitan $\;$
550 lilitan $\;$
640 lilitan $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah E.

Pembahasan

DIketahui: L = 6 π cm N = 120 lilitan I = 8 A r 1 ′ = 15 cm r 2 ′ = 17 cm I ′ = 4 A Ditanya: N' = ? Pembahasan: Kuat medan magnet pada ujung solenoida dapat dihitung dengan persamaan: B = 2 L μ o N I Sementara itu kuat medan magnet di sumbu toroida adalah: B ′ = 2 π r ′ μ o N ′ I ′ dimana r adalah jari-jari efektif toroida, yaitu: r ′ = 2 r 1 ′ + r 2 ′ r ′ = 2 15 + 17 r ′ = 16 cm Karena medan magnet di ujung solenoida bernilai sama dengan medan magnet pada pusat torida, maka: B = B ′ 2 L μ o N I = 2 π r ′ μ o N ′ I ′ 2 ⋅ 6 π cm 120 ⋅ 8 A = 2 π ⋅ 16 cm N ′ ⋅ 4 A 12 π cm 960 = 32 π N ′ ⋅ 4 N ′ = 12 π ⋅ 4 960 ⋅ 32 π N ′ = 640 lilitan Dengan demikian jumlah lilitan pada toroida tersebut adalah 640 lilitan. Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

DIketahui:

$L = 6 π cm N = 120 lilitan I = 8 A r_{1}^{'} = 15 cm r_{2}^{'} = 17 cm I^{'} = 4 A$

Ditanya: N' = ?

Pembahasan:

Kuat medan magnet pada ujung solenoida dapat dihitung dengan persamaan:

$B = \frac{μ _{o} N I}{2 L}$

Sementara itu kuat medan magnet di sumbu toroida adalah:

$B^{'} = \frac{μ _{o} N ^{'} I ^{'}}{2 π r ^{'}}$

dimana r adalah jari-jari efektif toroida, yaitu:

$r^{'} = \frac{r _{1}^{'} + r _{2}^{'}}{2} r^{'} = \frac{15 + 17}{2} r^{'} = 16 cm$

Karena medan magnet di ujung solenoida bernilai sama dengan medan magnet pada pusat torida, maka:

$B = B^{'} \frac{μ _{o} N I}{2 L} = \frac{μ _{o} N ^{'} I ^{'}}{2 π r ^{'}} \frac{120 \cdot 8 A}{2 \cdot 6 π cm} = \frac{N ^{'} \cdot 4 A}{2 π \cdot 16 cm} \frac{960}{12 π cm} = \frac{N ^{'} \cdot 4}{32 π} N^{'} = \frac{960 \cdot 32 π}{12 π \cdot 4} N^{'} = 640 lilitan$

Dengan demikian jumlah lilitan pada toroida tersebut adalah 640 lilitan.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah solenoida yang panjangnya 25 cm dan terdiri dari 100 lilitan dialiri arus listrik sebesar 15 A. Sebuah toroida yang terdiri dari 200 lilitan dengan jari-jari efektif 60 cm dialiri arus listrik ...

4.3

Jawaban terverifikasi

4.3

Jawaban terverifikasi