Roboguru

Kumparan dengan 1.000 lilitan diletakkan mengitari pusat solenoide yang memiliki panjang 20 cm dan luas penampang  m2. Arus listrik awal sebesar 10 A kemudian arus diputus dalam jangka waktu 0,1 s. Hitung GGL induksi yang timbul pada kumparan!

Pertanyaan

Kumparan dengan 1.000 lilitan diletakkan mengitari pusat solenoide yang memiliki panjang 20 cm dan luas penampang 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent m2. Arus listrik awal sebesar 10 A kemudian arus diputus dalam jangka waktu 0,1 s. Hitung GGL induksi yang timbul pada kumparan!

Pembahasan Soal:

Diketahui

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row N equals cell 1000 space lilitan end cell row calligraphic l equals cell 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m end cell row A equals cell 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight m squared end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell 10 space straight A end cell row cell I subscript 2 end cell equals 0 row cell increment t end cell equals cell 0 comma 1 space straight s end cell end table 

Ditanya
GGL Induksi?

Penyelesaian
Untuk mencari GGL Induksi maka harus mencari induktansi diri terlebih dahulu.
Besar Induktansi diri
lnduktansi diri suatu kumparan sama dengan jumlah fluks magnetik yang melingkupi suatu kumparan tiap satuan kuat arus listrik yang mengalir pada kumparan tersebut. Induktansi diri pada solenoida dirumuskan:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row L equals cell fraction numerator mu subscript 0 N squared A over denominator calligraphic l end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 1000 squared times open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 2 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 4 times 3 comma 14 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 1000 squared times open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 2 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 25 comma 12 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 0 comma 2 end fraction end cell row blank equals cell 125 comma 6 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent end cell row blank equals cell 1 comma 256 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight H end cell end table 

Besar GGL
Joseph Henry menyatakan bahwa jika arus induksi pada kumparan berubah dengan waktu, timbul GGL induksi diri. Besar GGL induksi diri sebanding dengan perubahan kuat arus terhadap waktu, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row epsilon equals cell negative L fraction numerator increment I over denominator increment t end fraction end cell row blank equals cell negative 1 comma 256 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times fraction numerator 0 minus 10 over denominator 0 comma 1 end fraction end cell row blank equals cell 1 comma 256 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent end cell row blank equals cell 0 comma 1256 end cell row blank equals cell 0 comma 13 space straight V end cell end table 

Jadi, besar GGL Induksi 0,13 V.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

J. Khairina

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 13 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah solenoide mempunyai induktansi diri 0,5 H. Besar GGL induksi diri yang timbulkan dalam kumparan jika terjadi perubahan arus listrik dari 100 mA menjadi 60 mA dalam selang waktu 0,02 s adalah .....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

L=0,5HI1=100mA=100×103AI2=60mA=60×103At=0,02s

Ditanya:

ε=...

Akibat adanya perubahan garis gaya magnetik pada kumparan, maka menurut Faraday pada kumparan akan timbul GGL induksi. Menurut Joseph Henry, besar cepat perubahan arus listrik pada kumparan juga bergantung pada perubahan garis gaya magnet. 

epsilon space equals negative space L fraction numerator increment I over denominator increment t end fraction epsilon space equals negative left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis fraction numerator left parenthesis 60.10 to the power of negative 3 end exponent minus 100.10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis over denominator 0 comma 02 end fraction epsilon space equals 1 space straight V

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah D

0

Roboguru

Sebuah solenoide dialiri arus listrik 10 A sepanjang 20 cm dengan jumlah lilitan 400 buah dan garis tengah rata-rata 4 cm. GGL induksi diri dalam solenoide jika arusnya diputuskan dalam waktu 10-3 s a...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

I=10Al=20cm=0,2mN=400d=4cm=0,04m

Ditanya:

ε=...

lnduktansi diri suatu kumparan sama dengan jumlah fluks magnetik yang melingkupi suatu kumparan tiap satuan kuat arus listrik yang mengalir pada kumparan tersebut. Besar induktansi diri pada solenoide adalah sebagai berikut.

L space equals space fraction numerator mu subscript 0 N squared A over denominator I end fraction L space equals space fraction numerator open parentheses 4 pi.10 to the power of negative 7 end exponent close parentheses left parenthesis 400 right parenthesis squared left parenthesis pi left parenthesis 0 comma 02 right parenthesis squared right parenthesis over denominator 10 end fraction L space equals space 1 comma 26.10 to the power of negative 3 end exponent space straight H  epsilon equals negative L fraction numerator increment I over denominator increment t end fraction equals negative 1 comma 26.10 to the power of negative 3 end exponent open parentheses fraction numerator 0 minus 10 over denominator 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction close parentheses epsilon equals 12 comma 6 space straight V

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah B

0

Roboguru

Suatu medan magnetik seragam B yang tegak lurus bidang kertas melewati loop, seperti ditunjukkan gambar di bawah. Medan magnetik berada dalam suatu daerah jari-jari a dengan a < b dan berubah pada ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

r1 = b

r2 = 2b

ε1=ε 

Ditanyakan

GGL induksi dalam loop kawat jari-jari 2b

Jawab

Untuk menyelesaikan soal ini, gunakan hubungan GGL induksi dengan luas bidang yang berupa lingkaran.

GGL induksi dirumuskan sebagai berikut:

ε=NΔtΔΦ  

dimana ΔΦ (perubahan fluks) dirumuskan dengan ΔΦ=BAcosθ sehingga:

 ε=NΔtΔΦε=NΔtBAcosθ 

Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa GGL sebanding dengan luas bidang A, yang merupakan luas lingkaran yaitu 

A=πr2 

Sehingga didapatkan persamaan:

ε2ε1=r22r12ε2ε=2b2b2ε2ε=41ε2=4ε  

Dengan demikian, GGL induksi dalam loop kawat jari-jari 2b adalah 4ε.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

0

Roboguru

Sebuah induktor dengan induktansi  dialiri arus yang besarnya berubah terhadap waktu sesuai dengan persamaan  dengan  dalam ampere dan  dalam detik. Tentukanlah GGL induksi diri yang timbul pada saat ...

Pembahasan Soal:

Apabila arus berubah melewati suatu kumparan atau solenoida, terjadi perubahan fluks magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) pada arah yang berlawanan. GGL terinduksi ini berlawanan arah dengan perubahan fluks. Jika arus yang melalui kumparan meningkat, kenaikan fluks magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan dan cenderung untuk memperlambat kenaikan arus tersebut. 

Hubungan GGL induksi dengan induktansi diri dituliskan dalam persamaan berikut:

epsilon equals negative L fraction numerator d I over denominator d t end fraction

I equals 2 t cubed plus t squared minus 2 t plus 1 epsilon equals... ?

begin mathsize 14px style epsilon equals negative L fraction numerator d I over denominator d t end fraction epsilon equals negative L fraction numerator d left parenthesis 2 t cubed plus t squared minus 2 t plus 1 right parenthesis over denominator d t end fraction epsilon equals negative open parentheses 0 comma 2 close parentheses open parentheses 6 t squared plus 2 t minus 2 close parentheses t equals 0 epsilon equals 0 comma 4 space straight V end style

Dengan demikian, besar GGL induksi adalah begin mathsize 14px style 0 comma 4 space straight V end style.

0

Roboguru

Sebuah solenoide sepanjang 20 cm terdiri atas 100 lilitan. Garis tengah solenoide rata-rata 4 cm dialiri arus listrik 10 A. Di dalam solenoide diletakkan teras besi lunak dengan permeabilitas sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell L subscript 1 end cell equals cell 20 space text cm end text end cell row cell N subscript 1 end cell equals cell 100 space lilitan end cell row cell d subscript 1 end cell equals cell 4 space cm equals 0 comma 04 space straight m end cell row I equals cell 10 space text A end text end cell row cell mu subscript r end cell equals 100 row cell L subscript 2 end cell equals cell 800 space lilitan end cell row cell increment t end cell equals cell 0 comma 02 space straight s end cell end table 

Ditanya
GGL Induksi pada solenoide kedua?

Penyelesaian
Untuk mencari GGL Induksi, maka harus mencari induktansi timbal balik pada kedua solenoida.
Induktansi timbal balik
Induktansi timbal balik adalah induktansi bersama yang timbul ketika dua buah kumparan saling menginduksi satu sama lain. Besar Induktansi timbal baliknya adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row M equals cell fraction numerator mu subscript 0 mu subscript r N subscript 1 N subscript 2 over denominator L end fraction A end cell row blank equals cell fraction numerator mu subscript 0 mu subscript r N subscript 1 N subscript 2 over denominator L end fraction times 1 fourth pi d squared end cell row blank equals cell fraction numerator 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 100 times 100 times 800 over denominator 0 comma 2 end fraction times 1 fourth times 3 comma 14 times 0 comma 4 squared end cell row blank equals cell fraction numerator 4 times 3 comma 14 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 8 cross times 10 to the power of 6 over denominator 0 comma 2 end fraction times 0 comma 1256 end cell row blank equals cell 6 comma 31 space straight H end cell end table 

Besar GGL Induksi
Dengan menggunakan hubungan antara induksi timbal balik dan GGL maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row epsilon equals cell negative M fraction numerator increment I over denominator increment t end fraction end cell row blank equals cell negative 6 comma 31 times fraction numerator 10 over denominator 0 comma 02 end fraction end cell row blank equals cell negative 3155 space straight V end cell end table 

Jadi, besar GGL induksi 3155 V.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved