Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut! Terdapat empat buah kawat lurus panjang yang dialiri arus listrik dan menghasilkan induksi magnet di titik P. Jarak kawat pertama dan kawat keempat ke titik P sama dengan panjang sisi persegi dengan garis putus-putus yang mengelilingi titik P, yaitu sebesar a . Jika nilai I 1 , I 2 , I 3 , dan I 4 secara berurutan adalah 1 A, 2 A, 3 A, dan 4 A, besar dan arah induksi magnet di titik P adalah ....

Perhatikan gambar berikut!

Terdapat empat buah kawat lurus panjang yang dialiri arus listrik dan menghasilkan induksi magnet di titik P. Jarak kawat pertama dan kawat keempat ke titik P sama dengan panjang sisi persegi dengan garis putus-putus yang mengelilingi titik P, yaitu sebesar a. Jika nilai $I_{1}$ , $I_{2}$ , $I_{3}$ , dan $I_{4}$ secara berurutan adalah 1 A, 2 A, 3 A, dan 4 A, besar dan arah induksi magnet di titik P adalah .... $\;$

$\frac{μ _{0}}{2 a} (3 + 2)$ masuk bidang
$\frac{μ _{0}}{2 πa} (3 + 2)$ masuk bidang
$\frac{μ _{0}}{2 a} (3 - 2)$ keluar bidang
$\frac{μ _{0}}{2 a} (3 + 2)$ keluar bidang
$\frac{μ _{0}}{2 πa} (3 + 2)$ keluar bidang

S. Syifa

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah opsi E.

Pembahasan

Diketahui: I 1 = 1 A I 2 = 2 A I 3 = 3 A I 4 = 4 A a 1 = a a 4 = a Ditanya: B P = ... ? Jawab: Jika dipisahkan, gambar antara kawat pertama dan kawat keempat sebagai berikut Pada soal diketahui bahwa jarak kawat pertama dan kawat keempat ke titik P sama dengan panjang sisi persegi dengan garis putus-putus yang mengelilingi titik P, yaitu sebesar a , dapat digambarkan sebagai berikut Jarak kawat 2 dan kawat 3 ke titik P sama dengan setengah dari garis diagonal pada bidang tersebut. Hitung panjang garis diagonalnya garis diagonal = a 2 + a 2 garis diagonal = a 2 Dengan demikian,jarak dari kawat kedua dan kawat ketiga ke titik P adalah a 2 = a 3 = 2 1 a 2 Induksi magnet akibat kawat lurus yang sangat panjang dapat dihitung dengan rumus berikut B = 2 πa μ 0 I Berdasarkan kaidah tangan kanan, arah induksi magnet di titik P akibat kawat 1 dan kawat 2 adalah masuk ke dalam bidang, sedangkan akibat kawat 3 dan 4 adalah keluar dari bidang. Asumsikan tanda (+) untuk induksi magnet yang masuk bidang dan tanda (-) untuk induksi magnet yang keluar bidang. B P = B 1 + B 2 − B 3 − B 4 B P = 2 π μ 0 ( a 1 I 1 + a 2 I 2 − a 3 I 3 − a 4 I 4 ) B P = 2 π μ 0 ⎝ ⎛ a 1 + 2 1 a 2 2 − 2 1 a 2 3 − a 4 ⎠ ⎞ B P = 2 π μ 0 ⎝ ⎛ a − 3 − 2 1 a 2 1 ⎠ ⎞ B P = 2 π μ 0 ( a − 3 − a 2 2 ) B P = 2 π μ 0 ( a − 3 − a 2 2 2 ) B P = 2 π μ 0 ( a − 3 − a 2 ) B P = − 2 πa μ 0 ( 3 + 2 ) Tanda (-) menunjukkan bahwa arah induksi magnet pada titik P adalah keluar bidang. Sehingga medan magnet di titik P dapat di tulis sebagai berikut. B P = 2 πa μ 0 ( 3 + 2 ) keluar bidang. Jadi, jawaban yang tepat adalah opsi E.

Diketahui:

$I_{1} = 1 A I_{2} = 2 A I_{3} = 3 A I_{4} = 4 A a_{1} = a a_{4} = a$

Ditanya:

$B_{P} = ... ?$

Jawab:

Jika dipisahkan, gambar antara kawat pertama dan kawat keempat sebagai berikut

Pada soal diketahui bahwa jarak kawat pertama dan kawat keempat ke titik P sama dengan panjang sisi persegi dengan garis putus-putus yang mengelilingi titik P, yaitu sebesar a, dapat digambarkan sebagai berikut

Jarak kawat 2 dan kawat 3 ke titik P sama dengan setengah dari garis diagonal pada bidang tersebut. Hitung panjang garis diagonalnya

$garis diagonal = a^{2} + a^{2} garis diagonal = a 2$

Dengan demikian, jarak dari kawat kedua dan kawat ketiga ke titik P adalah

$a_{2} = a_{3} = \frac{1}{2} a 2$

Induksi magnet akibat kawat lurus yang sangat panjang dapat dihitung dengan rumus berikut

$B = \frac{μ _{0} I}{2 πa}$

Berdasarkan kaidah tangan kanan, arah induksi magnet di titik P akibat kawat 1 dan kawat 2 adalah masuk ke dalam bidang, sedangkan akibat kawat 3 dan 4 adalah keluar dari bidang. Asumsikan tanda (+) untuk induksi magnet yang masuk bidang dan tanda (-) untuk induksi magnet yang keluar bidang.

$B_{P} = B_{1} + B_{2} - B_{3} - B_{4} B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} (\frac{I _{1}}{a _{1}} + \frac{I _{2}}{a _{2}} - \frac{I _{3}}{a _{3}} - \frac{I _{4}}{a _{4}}) B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} ⎝ ⎛ \frac{1}{a} + \frac{2}{\frac{1}{2} a 2} - \frac{3}{\frac{1}{2} a 2} - \frac{4}{a} ⎠ ⎞ B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} ⎝ ⎛ \frac{- 3}{a} - \frac{1}{\frac{1}{2} a 2} ⎠ ⎞ B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} (\frac{- 3}{a} - \frac{2}{a 2}) B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} (\frac{- 3}{a} - \frac{2 2}{a 2}) B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 π} (\frac{- 3}{a} - \frac{2}{a}) B_{P} = - \frac{μ _{0}}{2 πa} (3 + 2)$

Tanda (-) menunjukkan bahwa arah induksi magnet pada titik P adalah keluar bidang. Sehingga medan magnet di titik P dapat di tulis sebagai berikut.

$B_{P} = \frac{μ _{0}}{2 πa} (3 + 2)$ keluar bidang.

Jadi, jawaban yang tepat adalah opsi E.

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu gas ideal berada pada sebuah tabung piston bersuhu 27 ∘ C . Gasidealsejenis berada pada tabung piston lainnyabersuhu 47 ∘ C . Jika tekanan udara di kedua tabung tersebut sama, perbandingan massa...

0.0

Jawaban terverifikasi

Balok A yang terletak di atas bidang licin dihubungkan dengan balokB melaluikatrol-katrol licin seperti yang ditunjukkan pada gambar. Apabila massa balok A dan B adalah 6 kg dan 8 kg, sedangk...

0.0

Jawaban terverifikasi

Seberkas cahaya dihasilkan dari suatu sumber berdaya keluaran 0,33mW digunakan untuk menyinari logam sehingga terjadi peristiwa efek fotolistrik. Berikut adalah grafik energi kinetik maksimum elektron...

0.0

Jawaban terverifikasi

Terdapat pipa organa terbuka pertama denganpanjang pipa 2 m berada pada medium cair yang memiliki modulus bulk 9 × 1 0 10 N / m 2 dan massa jenis 1.000 kg / m 3 . Kemudian, pipa organa terbuka kedua d...

0.0

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi