Pertanyaan

Kawat horizontal AB (seperti pada gambar) berada di atas meja. Kawat CD yang panjangnya 1 m dapat bergerak bebas di atasnya. Ujung-ujung kawat AB dialiri arus sebesar 40 A. Massa kawat CD persatuan panjang ialah 5 ×10 -3 kgm -1 . Dalam keadaan seimbang, berapa meter tinggi kawat CD diukur dari kawat horizontal AB? ( g = 10 m/s 2 )

Kawat horizontal AB (seperti pada gambar) berada di atas meja. Kawat CD yang panjangnya 1 m dapat bergerak bebas di atasnya. Ujung-ujung kawat AB dialiri arus sebesar 40 A. Massa kawat CD persatuan panjang ialah 5 × 10^-3 kgm^-1. Dalam keadaan seimbang, berapa meter tinggi kawat CD diukur dari kawat horizontal AB? (g = 10 m/s²) $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

tinggi kawat CD diukur dari AB adalah 6,4×10 -3 meter.

tinggi kawat CD diukur dari AB adalah 6,4×10^-3 meter.

Pembahasan

Diketahui: L CD = 1 m I AB = 40 A =5 ×10 -3 kg/m g = 10 m/s 2 Ditanyakan: a = ...? Jawab: Ketika sebuah kawat dialiri arus, maka akan timbul medan magnet disekitar kawat tersebut. Apabila dua kawat berarus didekatkan/disejajarkan, maka kawat akan menerima gaya Lorentz yang arahnya bergantung pada arah arus kedua kawat. Persamaan gaya Lorentz pada kawat berarus adalah Pada soal di atas, arah arus pada kawat AB dan CD saling berlawanan. Oleh karena itu akan timbul gaya tolak menolak pada kedua kawat. Maka arah gaya Lorentz pada kawat CD ke atas dan karena massanya kawat CD memiliki gaya berat ke bawah. Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi di bawah. Syarat dari sistem setimbang adalah resultangayanya nol Maka, Jadi, tinggi kawat CD diukur dari AB adalah 6,4×10 -3 meter.

Diketahui:

L_CD = 1 m

I_AB = 40 A

begin inline style m subscript C D end subscript over L subscript C D end subscript end style = 5 × 10^-3 kg/m

g = 10 m/s²

Ditanyakan:

a = ...?

Jawab:

Ketika sebuah kawat dialiri arus, maka akan timbul medan magnet disekitar kawat tersebut. Apabila dua kawat berarus didekatkan/disejajarkan, maka kawat akan menerima gaya Lorentz yang arahnya bergantung pada arah arus kedua kawat. Persamaan gaya Lorentz pada kawat berarus adalah

F equals B I L

Pada soal di atas, arah arus pada kawat AB dan CD saling berlawanan. Oleh karena itu akan timbul gaya tolak menolak pada kedua kawat. Maka arah gaya Lorentz pada kawat CD ke atas dan karena massanya kawat CD memiliki gaya berat ke bawah. Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi di bawah.

Syarat dari sistem setimbang adalah resultan gayanya nol

sum F equals 0

Maka,

$space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space F subscript L equals W space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space B I L equals m g space space space space space space space space space space space space space space space fraction numerator mu subscript o I over denominator 2 pi a end fraction I L equals m g space space space space space space space space space space space space space space space space space space fraction numerator mu subscript o I squared over denominator 2 pi a end fraction equals m over L g fraction numerator 4 straight pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent cross times 40 squared over denominator 2 straight pi cross times straight a end fraction equals 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent cross times 10 space space space space space space space space space space 3 comma 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent equals 0 comma 05 a space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space a equals 6 comma 4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space a equals 6 comma 4 space mm$

Jadi, tinggi kawat CD diukur dari AB adalah 6,4×10^-3 meter.

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

5.0 (6 rating)

Yunna

Mudah dimengerti Ini yang aku cari!

Pertanyaan serupa

Sebuah kawat tembaga sepanjang 20 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 4 tesla, hitunglah gaya Lorentz yang timbul!

3.8

Jawaban terverifikasi

Panjang kawat 3 m diletakkan di atas medan magnethomogen yang kuat medannya 0,5 Wb/m²mengapitsudut 90°. Jika diberi arus listrik 20Ampere maka gaya yangtimbul adalah ....

323

3.3

Jawaban terverifikasi

Seutas kawat penghantar dibentuk menjadi bangunseperti pada gambar. Sisi-sisi bangun itu panjangnya I . Kawat itu dialiri arus sebesar i dan diletakkan dalammedan magnet B yang berarah masuk bidang ga...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah kawat penghantar memiiki panjang 12 m tegak lurus berada dalam sebuah medan magnet sebesar 90 Tesla. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada kawar sebesar 0,02 mA, berapa besar gaya Lorentz-n...

283

4.7

Jawaban terverifikasi

Pada sepotong kawat yang panjangnya 20 cm, bekerja gaya magnetik sebesar 6 N ketika dialiri arus listrik sebesar 2 A. Besarnya kuat medan magnetik jika arah arus listrik membentuk sudut 37 o dengan me...

5.0

Jawaban terverifikasi