Roboguru

Titik P sebidang dengan kawat sejajar seperti gambar berikut. Jika B1 dan B2 merupakan induksi magnetik di titik P yang disebabkan oleh kawat berarus I1 dan I2, arah B1 dan B2 adalah ....

Pertanyaan

Titik P sebidang dengan kawat sejajar seperti gambar berikut.

Jika B1 dan B2 merupakan induksi magnetik di titik P yang disebabkan oleh kawat berarus I1 dan I2, arah B1 dan B2 adalah ....space 

  1. tegak lurus bidang kertas menuju pembacaspace 

  2. tegak lurus bidang kertas menjauhi pembacaspace 

  3. B1 menuju pembaca dan B2 menjauhi pembacaspace 

  4. B1 menjauhi pembaca dan B2 menuju pembacaspace 

  5. B1 ke kanan dan B2 ke kirispace 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Arus listrik I1 mengarah ke atas

Arus listrik I2 mengarah ke bawah

Ditanya:

B1 dan B2 di titik P = ...?

Arah medan magnet di sekitar kawat lurus berarus listrik dapat ditentukan menggunakan kaidah tangan kanan medan magnet kawat lurus berarus listrik seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Arah jempol menunjukkan arah arus pada kawat, sedangkan arah genggaman empat jari lainnya pada kawat menunukkan arah putaran medan magnet di sekitar kawat berarus listrik tersebut. Tanda silang menunjukkan arah medan magnet tegak lurus masuk bidang atau menjauhi pembaca, sedangkan tanda titik menunjukkan arah medan magnet tegak lurus keluar bidang atau menuju pembaca. Sehingga arah medan magnet B1 dan B2 di titik P dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan tersebut, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Sehingga arah Bdi titik P adalah menjauhi pembaca (tanda silang), sedangkan arah B2 di titik P adalah menuju pembaca (tanda titik). 

Dapat disimpulkan bahwa:

Arah B1 : menjauhi pembaca

Arah B2 : mendekati pembaca

Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah Dspace 

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

Arus dalam kawat pada gambar adalah I ampere. Tunjukkan bahwa besar induksi magnetik di titik pusat kawat P akibat setiap segmen kawat adalah

Pembahasan Soal:

Di sekitar kawat yang dialiri terdapat medan magnet. Untuk kawat lurus panjang tertentu, besarnya medan magnet di suatu titik berjarak a dari kawat dirumuskan sebagai berikut. 

B equals fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses cos space theta subscript 1 plus cos space theta subscript 2 close parentheses 

Titik P dipengaruhi oleh 3 medan magnet yaitu medan magnet dari kawat kiri (B1), medan magnet dari kawat atas (B2), dan medan magnet dari kawat kanan(B3). Penentuan besar sudutnya dapat di lihat pada gambar di bawah ini.

Sekarang, kita tentukan besar ketiga medan magnet.

Medan magnet dari kawat kiri (B1)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses cos space alpha subscript 1 plus cos space alpha subscript 2 close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses cos space open parentheses 90 degree close parentheses plus cos space alpha subscript 2 close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi open parentheses begin display style 1 half end style b close parentheses end fraction open parentheses 0 plus fraction numerator a over denominator square root of a squared plus open parentheses begin display style 1 half end style b close parentheses squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi begin display style b end style end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of a squared plus begin display style 1 fourth end style begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row blank blank blank row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi begin display style b end style end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of begin display style 4 over 4 end style a squared plus begin display style 1 fourth end style begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi begin display style b end style end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator begin display style 1 half end style square root of 4 a squared plus begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi begin display style b end style end fraction open parentheses fraction numerator 2 a over denominator square root of 4 a squared plus begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 1 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi begin display style b end style end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of 4 a squared plus begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell end table  

Medan magnet dari kawat atas(B2)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses cos space theta subscript 1 plus cos space theta subscript 2 close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses fraction numerator begin display style 1 half end style b over denominator square root of a squared plus open parentheses begin display style 1 half b end style close parentheses squared end root end fraction plus fraction numerator begin display style 1 half b end style over denominator square root of a squared plus open parentheses begin display style 1 half b end style close parentheses squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi a end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator square root of a squared plus open parentheses begin display style 1 half b end style close parentheses squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi begin display style a end style end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator square root of a squared plus begin display style 1 fourth end style begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row blank blank blank row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi begin display style a end style end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator square root of begin display style 4 over 4 a squared plus 1 fourth b squared end style end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi begin display style a end style end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator begin display style 1 half square root of 4 a squared plus b squared end root end style end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 4 pi begin display style a end style end fraction open parentheses fraction numerator 2 b over denominator square root of 4 a squared plus begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi begin display style a end style end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator square root of 4 a squared plus begin display style b end style squared end root end fraction close parentheses end cell end table  

Medan magnet dari kawat kanan (B3)

Besar medan magnet dari kawan kanan sama dengan besar medan magnet kawat kiri.

B subscript 3 equals B subscript 1 equals fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi b end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction close parentheses 

Berdasarkan kaidah tangan kanan, arah ketiga medan magnet (B1, B2, dan B3) yaitu menuju bidang kertas. Sehingga, besar induksi magnetik t di titik P merupakan penjumlahan ketiga medan magnet. 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell B subscript P end cell equals cell B subscript 1 plus B subscript 2 plus B subscript 3 end cell row cell B subscript P end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi b end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction close parentheses plus fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi a end fraction open parentheses fraction numerator b over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction close parentheses plus fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi b end fraction open parentheses fraction numerator a over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction close parentheses end cell row cell B subscript P end cell equals cell open square brackets fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi end fraction fraction numerator 1 over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction open parentheses a over b plus fraction numerator b over denominator 2 a end fraction plus a over b close parentheses close square brackets end cell row cell B subscript P end cell equals cell open square brackets fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi end fraction fraction numerator 1 over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction open parentheses fraction numerator 2 a squared plus b squared plus 2 a squared over denominator 2 b a end fraction close parentheses close square brackets end cell row cell B subscript P end cell equals cell open square brackets fraction numerator mu subscript 0 I over denominator pi end fraction fraction numerator 1 over denominator square root of 4 a squared plus b squared end root end fraction open parentheses fraction numerator 4 a squared plus b squared over denominator 2 b a end fraction close parentheses close square brackets end cell row cell B subscript P end cell equals cell open square brackets fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi b a end fraction fraction numerator open parentheses 4 a squared plus b squared close parentheses over denominator open parentheses 4 a squared plus b squared close parentheses to the power of begin display style 1 half end style end exponent end fraction close square brackets end cell row cell B subscript P end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi b a end fraction open parentheses 4 a squared plus b squared close parentheses to the power of 1 half end exponent end cell row cell B subscript P end cell equals cell fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi b a end fraction square root of 4 a squared plus b squared end root end cell end table    

Jadi, terbukti bahwa besar medan magnet dititik P adalah begin mathsize 14px style B subscript P equals fraction numerator mu subscript 0 I over denominator 2 pi b a end fraction square root of 4 a squared plus b squared end root end style.space 

0

Roboguru

Empat penghantar sejajar yang sangat panjang masing-masing mengalirkan arus i = 4 A. Titik pusat keempat kawat membentuk bujur sangkar seperti tampak pada gambar di bawah.  Arah arus adalah keluar ...

Pembahasan Soal:

Dengan aturan tangan kanan, pada titik P akan muncul induksi magnetik karena pengaruh masing-masing kawat dengan arah seperti berikut.

Jarak tegak lurus dari titik P ke kawat A, B, C, dan D sama besar yaitu begin mathsize 14px style 0 comma 1 square root of 2 space cm equals 0 comma 001 square root of 2 space straight m end style dan kuat arus pada masing-masing kawat sama besar yaitu 4 A, maka:

begin mathsize 14px style rightwards double arrow straight B equals straight B subscript straight A equals straight B subscript straight B equals straight B subscript straight C equals straight B subscript straight D equals fraction numerator straight mu subscript 0 straight I over denominator 2 πa end fraction rightwards double arrow straight B equals fraction numerator 4 straight pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent left parenthesis 4 right parenthesis over denominator 2 straight pi left parenthesis 0 comma 001 square root of 2 right parenthesis end fraction rightwards double arrow straight B equals 4 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight T end style   

Sehingga

begin mathsize 14px style rightwards double arrow straight B subscript AC equals straight B subscript BD equals 2 straight B rightwards double arrow straight B subscript AC equals straight B subscript BD equals 2 left parenthesis 4 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent right parenthesis space straight T end style   

untuk memudahkan hitungan, kita misalkan begin mathsize 14px style 4 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent equals straight B end style, medan di titik B dapat dicari dengan resultan yaitu

begin mathsize 14px style rightwards double arrow straight B subscript straight P equals square root of straight B subscript AC squared plus straight B subscript BD squared end root rightwards double arrow straight B subscript straight P equals square root of left parenthesis 2 straight B right parenthesis squared plus left parenthesis 2 straight B right parenthesis squared end root rightwards double arrow straight B subscript straight P equals 2 straight B square root of 2 rightwards double arrow straight B subscript straight P equals 2 left parenthesis 4 square root of 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent right parenthesis square root of 2 space straight T rightwards double arrow straight B subscript straight P equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight T end style     

Dengan demikian besar induksi magnetik di titik P yang terletak di pusat bujur sangkar adalah 1,6 undefined 10-3 T.

Jadi jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Sebuah penghantarlurus panjang dialiri arus 2 A seperti tampak pada gambar dibawah. Besar dan arah induksi magnet titik P adalah ... (μo = 4π .10-7 Wb. A-1m-1 )   (UN 2012 paket B 69)

Pembahasan Soal:

Besar medan magnet pada kawat lurus dapat dihitung dengan persamaan:

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

dengan arah mengikuti kaidah putaran tangan kanan arus, yaitu:

 

Maka, berdasarkan gambar di atas, di titik P arah medan magnetiknya adalah tegak lurus masuk bidang kertas, dengan besar:

B equals fraction numerator 4 straight pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 2 over denominator 2 pi times 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction B equals 1 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight T 

dengan demikian di titik P kuat medan magnetnya adalah 1 x 10-5 T dengan arah tegak lurus masuk bidang kertas.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

0

Roboguru

Kawat A dan B terpisah sejauh 1 m dan dialiri arus listrik berturut-turut 1 A dan 2 A dengan arah seperti ditunjukkan gambar di bawah. Tentukan letak titik C dimana kuat medan magnetnya adalah NOL!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

iAiB==1A2A 

Ditanya :

Tentukan letak titik C dimana kuat medan magnetnya adalah NOL!

Jawab :

Arah medan magnet di sekitar penghantar dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan yakni, ibu jari menunjukkan arah arus listrikdan genggaman ke empat jari yang lain menunjukkan arah medan magnet.

Medan magnet di sekitar kawat lurus berarus listrik dirumuskan :

B=2πaμoi 

Dengan a adalah jarak titik ke kawat.

Langkah 1, menentukan letak titik C.

Kemungkinan 1, diantara kawat A dan B. Berdasarkan aturan tangan kanan, arah medan magnet di kanan kawat A adalah masuk bidang gambar. Sedangkan arah medan magnet di kiri kawat B adalah masuk bidang gambar. TIDAK MUNGKIN MENGHASILKAN RESULTAN NOL (Keduanya masuk bidang gambar)

Kemungkinan 2, di sebelah kiri kawat A. Berdasarkan aturan tangan kanan, arah medan magnet di kiri kawat A adalah keluar bidang gambar. Sedangkan arah medan magnet di kiri kawat B adalah masuk bidang gambar. MEMUNGKINKAN MENGHASILKAN RESULTAN NOL (Keduanya mengakibatkan arah medan magnet yang berlawanan arah)

Kemungkinan 3, di sebelah kanan kawat B. Berdasarkan aturan tangan kanan, arah medan magnet di kanan kawat A adalah masuk bidang gambar. Sedangkan arah medan magnet di kanan kawat B adalah keluar bidang gambar. MEMUNGKINKAN MENGHASILKAN RESULTAN NOL (Keduanya mengakibatkan arah medan magnet yang berlawanan arah)

Agar kuat medan nol, kuat medan yang dihasilkan kawat A dan kawat B harus berlawanan arah dan sama besar. Posisi yang mungkin adalah di sebelah kiri kawat A atau di sebelah kanan kawat B. Mana yang harus di ambil, ambil titik yang lebih dekat ke kuat arus lebih kecil. Sehingga posisinya adalah disebelah kiri kawat A namakan saja jaraknya sebagai x. Kita dapat menentukan jarak titik C dari kawat A (aAC = x), sedangkan jarak titik C dari kawat B (aBC = 1 + x).

Langkah 2, menghitung jarak titik C dari tkawat A.

BA2πaACμoiAaACiAx11+xx2xxx========BB2πaBCμoiBaBCiB1+x22x111m 

Dengan demikian, jarak titik C dari kawat A adalah 1 meter di sebelah kiri kawat A.

1

Roboguru

Anggap bahwa suatu kilatan dapat dimodelkan sebagai arus lurus sangat panjang. Jika 14,4 C muatan melewati suatu titik dalam 1,6 x 10-3 s, besar medan magnetik pada jarak tegak lurus 30 m dari kilatan...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Q = 14,4 C

t = 1,6 x 10-3 s

a = 30 m

Ditanya: B = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini tentukan arus listrik terlebih dahulu. Arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir setiap waktu, sehingga:

I equals Q over t I equals fraction numerator 14 comma 4 over denominator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction I equals 9000 space straight A 

Pada kawat/konduktor yang dialiri arus listrik, akan timbul medan magnet. Pada kawat lurus akan timbul medan magnet sebesar:

B equals fraction numerator mu subscript o I over denominator 2 pi a end fraction B equals fraction numerator 4 pi cross times 10 to the power of negative 7 end exponent times 9000 over denominator 2 pi times 30 end fraction B equals 6 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight T 

Dengan demikian kuat medan magnet adalah 6 x 10-5 T.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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