Roboguru

Pada dua kawat sejajar masing-masing dialiri arus listrik yang sama besar sehingga timbul gaya Lorentz pada masing-masing kawat sebesar 4 × 10-6 N/m. Jika jarak antara kedua kawat 20 cm, besar arus listrik ada setiap kawat adalah ....

Pertanyaan

Pada dua kawat sejajar masing-masing dialiri arus listrik yang sama besar sehingga timbul gaya Lorentz pada masing-masing kawat sebesar 4 × 10-6 N/m. Jika jarak antara kedua kawat 20 cm, besar arus listrik ada setiap kawat adalah ....space 

  1. 4 Aspace 

  2. 2 Aspace 

  3. 1 Aspace 

  4. 0,50 Aspace 

  5. 0,25 Aspace 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

I subscript 1 equals I subscript 2 equals I F over calligraphic l equals 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight N divided by straight m a equals 20 space cm

Gaya Lorentz pada Dua Kawat Lurus Sejajar

Gaya lorentz adalah gaya magnetik yang dialami kawat berarus listrik yang diletakkan memotong garis medan magnet. Pada kawat lurus sejajar yang memiliki arus yang sama, nilai gaya Lorentz dapat diperoleh menggunakan rumus:

F equals fraction numerator mu subscript 0 I squared calligraphic l over denominator 2 pi a end fraction

Jawab:
F equals fraction numerator mu subscript 0 I squared calligraphic l over denominator 2 pi a end fraction I squared equals fraction numerator 2 pi a F over denominator mu subscript 0 calligraphic l end fraction I equals square root of fraction numerator 2 pi a F over denominator mu subscript 0 calligraphic l end fraction end root I equals square root of fraction numerator 2 pi cross times 0 comma 2 cross times 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent end fraction end root bold italic I bold equals bold 2 bold space bold A

Besar arus listrik pada setiap kawat adalah bold italic I bold equals bold 2 bold space bold A

Jadi, jawaban yang tepat adalah Bspace 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 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

Tiga buah kawat lurus sejajar maing-masing dialiri arus dan arahnya sama seperti gambar berikut. Jika gaya magnetik per satuan panjang yang dialami kawat 2 sebesar 1 x 10-5 N/m ke arah kanan, tentu...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

I1 = 3 A

I2 = 2 A

a21 = 12 cm = 0,12 m

a23 = 18 cm = 0,18 m

lFtot = 10-5 N/m

Ditanya: I ?

Jawab: 

Besarnya gayaper satuan panjang dari kawat berarus yang memasuki medan magnet dengan arah tegak lurus terhadap arah medan magnet dapat dirumuskan sebagai berikut lF=B×I. dengan B adalah medan magnet dari kawat lurus panjang B=2πaμ0I

Gaya per satuan panjang yang dialami lawat 2 karena kawat 1

lF21====B1×I22πa21μ0I1×I22π×0,124π×107×3×2105N/m 

F21 dan F23 tidak searah jadi Ftot adalah selisih dari F21 dan F23 sehingga dapat dirumuskan Ftot=F23 -F21 atau F23 =Ftot +F21

Gaya per satuan panjang yang dialami kawat 2 karena kawat 3.

lF23lFtot+lF21105+1052×105I3======B3×I22πa23μ0I3×I22π×0,184π×107×I3×292×105×I329×1052×1059A

Jadi besar arus yang mengalir pada kawat ketiga adalah 9 A .

0

Roboguru

Dua kawat sejajar dialiri arus listrik searah   dan   akan tolak-menolak atau tarik-menarik. Besar gaya tolak-menolak atau tarik-menarik tersebut: Berbanding lurus dengan perkalian kedua arus Berb...

Pembahasan Soal:

Penyelesaian:

Gaya interaksi antara dua kawat berarus yang disusun sejajar dirumuskan oleh:  F equals fraction numerator mu subscript 0 cross times I subscript 1 cross times I subscript 2 over denominator 2 pi cross times a end fraction cross times L.

Sehingga, besar gaya tolak-menolak atau tarik-menarik tersebut:

  • Berbanding lurus dengan perkalian kedua arus
  • Berbanding terbalik dengan jarak kedua kawat

Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah 1 dan 3.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.

0

Roboguru

Dua kawat sejajar mempunyai panjang yang sama yaitu 3 m diletakkan sejajar dengan jarak 150 cm. Kawat 1 dialiri arus listrik 3 A dan kawat 2 dialiri arus listrik 4 A. Kegiatan berikut yang dilakukan u...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

I1 = 3 A

I2 = 4 A

l = 30 cm = 0,3 m

a = 150 cm = 1,5 m

Ditanya: F  minimum ?

Jawab: 

Besarnya gaya lorentz yang dari kawat berarus yang memasuki medan magnet dengan arah tegak lurus terhadap arah medan magnet dapat dirumuskan sebagai berikut F=B×I×l, dengan adalah medan magnet dari kawat lurus panjang B=2πaμ0I.

FF==B×I×l2πaμ0I1×I2×l 

Dari persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa untuk menurunkan gaya lorentz dapat dilakukan dengan cara memperkecil besar arus, panjang kawat atau memperbesar jarak kawat. jadi jawaban yang benar C dan D

Mengubah I2 menjadi 2 A

FF===B×I×l2π×1,54π×107×3×2×0,32,4×107N     

Menjauhkan jarak kawat menjadi 2 kali semula

FF===B×I×l2π×34π×107×3×4×0,32,4×107N

Jadi untuk mendapatkan gaya minimum bisa dilakukan dengan cara mengubah I2 menjadi 2 A atau menjauhkan jarak kawat menjadi 2 kali semula.

Dengan demikian, jawaban yang benar adalah C dan D

0

Roboguru

Tiga buah kawat lurus panjang dilalui arus  seperti pada gambar di atas. Tentukan gaya persatuan panjang yang dialami oleh kawat yang dilalui arus !

Pembahasan Soal:

Diketahui
i subscript 1 equals 4 space straight A i subscript 2 equals 2 space straight A i subscript 3 equals 3 space straight A a subscript 21 equals a subscript 23 equals 2 space cm equals 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m 

Ditanyakan
Gaya per satuan panjang yang dilalui arus i subscript 2 

Jawab
Ketiga kawat memiliki arah arus yang sama sehingga gaya yang bekerja adalah tarik menarik. Pada kawat (2), bekerja dua gaya yaitu gaya yang terjadi akibat interaksi dengan kawat (1) dan kawat (3).

Gaya per satuan panjang akibat interaksi kawat (2) dengan kawat (1)
F subscript 21 over l equals fraction numerator mu subscript o I subscript 1 I subscript 2 over denominator 2 pi a subscript 21 end fraction F subscript 21 over l equals fraction numerator open parentheses 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent close parentheses open parentheses 4 close parentheses open parentheses 2 close parentheses over denominator 2 pi open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction F subscript 21 over l equals fraction numerator 32 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent over denominator 4 pi cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction F subscript 21 over l equals 8 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight N divided by straight m  

Gaya per satuan panjang akibat interaksi kawat (2) dengan kawat (3)

F subscript 23 over l equals fraction numerator mu subscript o I subscript 2 I subscript 3 over denominator 2 pi a subscript 23 end fraction F subscript 23 over l equals fraction numerator open parentheses 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent close parentheses open parentheses 2 close parentheses open parentheses 3 close parentheses over denominator 2 pi open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction F subscript 23 over l equals fraction numerator 24 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent over denominator 4 pi cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction F subscript 23 over l equals 6 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight N divided by straight m 

gaya per satuan panjang yang bekerja pada kawat (2) adalah resultan dari kedua gaya tersebut. karena kedua gaya memiliki arah yang berlawanan, maka resultannya adalah:

F subscript 2 over l equals F subscript 21 minus F subscript 23 F subscript 2 over l equals open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses minus open parentheses 6 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses F subscript 2 over l equals 2 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight N divided by straight m 

Jadi, besar gaya per satuan panjang yang dialami kawat yang dilalui arus bold italic i subscript bold 2 adalah bold 2 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 5 end exponent bold space bold N bold divided by bold m

1

Roboguru

Sebuah kawat penghantar lurus panjang yang dialiri arus listrik I = 4 A terletak di ruang hampa. Sebuah elektron bergerak lurus sejajar dengan kawat dan berlawanan arah dengan arah arus, dengan laju ....

Pembahasan Soal:

DIketahui
I equals 4 space straight A v equals 5 cross times 10 to the power of 4 space straight m divided by straight s a equals 16 space mm equals 16 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m 

Ditanyakan
Gaya magnet yang dialami elektron (F)

Jawab

Gaya magnet dapat dihitung menggunakan persamaan 

F equals B q v 

dengan nilai yaitu

B equals fraction numerator mu subscript o I over denominator 2 πa end fraction 

sehingga

F equals fraction numerator mu subscript o I over denominator 2 pi a end fraction q v 

dengan muatan elektron q equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C maka

F equals fraction numerator mu subscript o I over denominator 2 pi a end fraction q v F equals fraction numerator 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent open parentheses 4 close parentheses over denominator 2 pi open parentheses 16 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses end fraction open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses open parentheses 5 cross times 10 to the power of 4 close parentheses F equals fraction numerator up diagonal strike 4 pi end strike cross times 10 to the power of negative 7 end exponent open parentheses 4 close parentheses over denominator up diagonal strike 2 pi end strike open parentheses up diagonal strike 1 comma 6 end strike cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction open parentheses up diagonal strike 1 comma 6 end strike cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses open parentheses 5 cross times 10 to the power of 4 close parentheses F equals 40 cross times 10 to the power of negative 20 end exponent space straight N F equals 4 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight N 

dengan menggunakan kaidah tangan kanan untuk muatan negatif, dimana

Ibu jari = arah arus listrik/arah kecepatan muatan (v)
Empat jari lainnya = arah induksi magnetik (B)
Punggung tangan = gaya lorentz (F)

maka dapat ditentukan bahwa arah gaya yang dialami elektron adalah menuju kawat.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

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