Pertanyaan

Dua buah batang kawat dialiri arus listrik 15 A dengan arah yang berlawanan. Kawat pertama berada di atas kawat kedua dan keduanya berada dalam posisi mendatar. Jika kedua kawat terpisah sejauh 5 mm, hitung besar massa kawat pertama agar dapat menyeimbangkan gaya tolak yang ditimbulkan oleh arus listrik pada kawat kedua, diketahui panjang kawat 1 m!

Dua buah batang kawat dialiri arus listrik 15 A dengan arah yang berlawanan. Kawat pertama berada di atas kawat kedua dan keduanya berada dalam posisi mendatar. Jika kedua kawat terpisah sejauh 5 mm, hitung besar massa kawat pertama agar dapat menyeimbangkan gaya tolak yang ditimbulkan oleh arus listrik pada kawat kedua, diketahui panjang kawat 1 m! $\;\;$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah9 x 10 -4 kg.

jawaban yang benar adalah 9 x 10^-4 kg. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: Kawat penghantar sejajar i 1 = i 2 = 15 A ( berlawanan arah ) a = 5 mm = 5 × 1 0 − 3 m L = 1 m g = 10 m / s 2 Ditanya: m 1 = ... ? Penyelesaian: Persoalan tersebut digambarkan sebgai berikut. Gaya tolak yang ditimbulkan merupakan gaya magnetik pada kawat penghantar sejajar yang dirumuskan sebagai: F = 2 π × a μ 0 × i 1 × i 2 × L . Pada saat konfigurasi tersebut, terjadi keseimbangan gaya magnetik dengan gaya berat kawat, sehingga diperoleh: Σ F y = 0 F = w 1 2 π × a μ 0 × i 1 × i 2 × L = m 1 × g m 1 = 2 π × a × g μ 0 × i 1 × i 2 × L m 1 = 2 π × 5 × 1 0 − 3 × 10 4 π × 1 0 − 7 × 15 × 15 × 1 m 1 = 9 × 1 0 − 4 kg Dengan demikian, massa kawat pertama adalah 9 x 10 -4 kg. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 9 x 10 -4 kg.

Diketahui:

$Kawat penghantar sejajar i_{1} = i_{2} = 15 A (berlawanan arah) a = 5 mm = 5 \times 1 0^{- 3} m L = 1 m g = 10 m / s^{2}$

Ditanya: $m_{1} = ... ?$

Penyelesaian:

Persoalan tersebut digambarkan sebgai berikut.

Gaya tolak yang ditimbulkan merupakan gaya magnetik pada kawat penghantar sejajar yang dirumuskan sebagai:

$F = \frac{μ _{0} \times i _{1} \times i _{2}}{2 π \times a} \times L$ .

Pada saat konfigurasi tersebut, terjadi keseimbangan gaya magnetik dengan gaya berat kawat, sehingga diperoleh:

$Σ F_{y} = 0 F = w_{1} \frac{μ _{0} \times i _{1} \times i _{2}}{2 π \times a} \times L = m_{1} \times g m_{1} = \frac{μ _{0} \times i _{1} \times i _{2}}{2 π \times a \times g} \times L m_{1} = \frac{4 π \times 1 0 ^{- 7} \times 15 \times 15}{2 π \times 5 \times 1 0 ^{- 3} \times 10} \times 1 m_{1} = 9 \times 1 0^{- 4} kg$

Dengan demikian, massa kawat pertama adalah 9 x 10^-4 kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 9 x 10^-4 kg. $\;\;$

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

5.0 (1 rating)

Umi Ngazizatul Mauludiyah

Ntap

Pertanyaan serupa

Kawat ABCD yang memiliki hambatan sebesar 0,5 Ω terletak dalam medan magnet sebesar 2 T seperti gambar berikut. Jika panjang kawat BC diubah menjadi 60 cm dan v diubah menjadi 5m/s, perbandingan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Kawat PQ yang sejajar kawat RS dengan I 1 = 6 A , a = 20 cm , µ 0 = 4 π x 1 0 − 7 Wb / A . m menghasilkan gaya tolak sebesar . Kuat arus I 2 dan arahnya adalah ....

127

4.6

Jawaban terverifikasi

Gambar di samping menunjukkan tiga buah kawat sejajar yang dialiri arus listrik. Tentukan besar dan arah gaya magnetik per satuan panjang pada kawat yang terletak di kiri!

4.6

Jawaban terverifikasi

Tiga buah kawat P, Q, R sejajar dialiri arus masing masing 4 A, 6 A, dan 8 A dengan arah yang sama (ke atas) kawat satu dengan yang lain. Jarak antara kawat Q ke R adalah 2 cm, maka jarak antara kawat...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah loop persegi panjang terdiri atas 200 lilitan dan memiliki ukuran 0,40 m x 0,30 m. Loop diengsel sepanjang sumbu X dan bidang kumparan membentuk sudut 60 o terhadap sumbu X (lihat gambar). ...

5.0

Jawaban terverifikasi