Pertanyaan

Toroida mempunyai jari-jari efektif 10 cm dengan luas 5 cm 2 .Jika toroida tersebut terdiri atas 100 lilitan dan dialiri arus 20 A, energi listrik yang tersimpan pada kumparan adalah ....

Toroida mempunyai jari-jari efektif 10 cm dengan luas 5 cm². Jika toroida tersebut terdiri atas 100 lilitan dan dialiri arus 20 A, energi listrik yang tersimpan pada kumparan adalah .... $\;\;$

$2 \times 1 0^{- 3} J$
$5 \times 1 0^{- 3} J$
$6 \times 1 0^{- 3} J$
$8 \times 1 0^{- 3} J$
$1 0^{- 2} J$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 5 x 10 -8 J. Diketahui : Toroida jari-jari ( r ) = 10 cm = 0,1 m luas ( A ) = 5 cm 2 = 5 x 10 -4 m 2 N =100 lilitan arus listrik ( i ) = 20 A Ditanya : energi listrik yang tersimpan pada kumparan ( W )? Penyelesaian : Toroida adalah suatu solenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran. Adapun besar energi yang tersimpan dalam kumparan adalah sebagai berikut : W dengan W L i = = = = 2 1 L i 2 energi listrik ( J ) induktansi diri ( H ) kuat arus listrik ( A ) langkah pertama, kita cari besar L L L dengan L N B A i = = = = = = = i Nϕ i N ( B A ) besar induktansi diri kumparan ( H ) jumlah lilitan kumparan kuat medan magnet ( T ) luas penampang kumparan ( m 2 ) kuat arus listrik ( A ) L L B L L L L = = = = = = = i Nϕ i N ( B A ) karena benda berbentuk toroida maka besarnya B adalah 2 πa μ 0 i N sehingga i N ( 2 π a μ 0 iN A ) 2 πa N 2 μ 0 A 2 π ( 0 , 1 ) 10 0 2 ( 4 π × 1 0 − 7 ) ( 5 × 1 0 − 4 ) 1 0 − 5 H maka besar energinya adalah W W W = = = 2 1 L i 2 2 1 ( 1 0 − 5 ) ( 0 , 1 2 ) 5 × 1 0 − 8 J Dengan demikian besar energi yang tersimpan adalah 5 x 10 -8 J. Sepertinya terdapat kesalahan pada pilihan jawaban sehingga tidak ada jawaban yang benar.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 5 x 10^-8 J.

Diketahui :

Toroida

jari-jari (r) = 10 cm = 0,1 m
luas (A) = 5 cm²= 5 x 10^-4 m²
N = 100 lilitan
arus listrik (i) = 20 A

Ditanya : energi listrik yang tersimpan pada kumparan (W)?

Penyelesaian :

Toroida adalah suatu solenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran. Adapun besar energi yang tersimpan dalam kumparan adalah sebagai berikut :

$W dengan W L i = = = = \frac{1}{2} L i^{2} energi listrik (J) induktansi diri (H) kuat arus listrik (A)$

langkah pertama, kita cari besar L

$L L dengan L N B A i = = = = = = = \frac{Nϕ}{i} \frac{N ( B A )}{i} besar induktansi diri kumparan (H) jumlah lilitan kumparan kuat medan magnet (T) luas penampang kumparan (m^{2}) kuat arus listrik (A)$

$L L B L L L L = = = = = = = \frac{Nϕ}{i} \frac{N ( B A )}{i} karena benda berbentuk toroida maka besarnya B adalah \frac{μ _{0} i N}{2 πa} sehingga \frac{N ( \frac{μ _{0} iN}{2 π a} A )}{i} \frac{N ^{2} μ _{0} A}{2 πa} \frac{10 0 ^{2} ( 4 π \times 1 0 ^{- 7} ) ( 5 \times 1 0 ^{- 4} )}{2 π ( 0 , 1 )} 1 0^{- 5} H$
maka besar energinya adalah
$W W W = = = \frac{1}{2} L i^{2} \frac{1}{2} (1 0^{- 5}) (0, 1^{2}) 5 \times 1 0^{- 8} J$
Dengan demikian besar energi yang tersimpan adalah 5 x 10^-8 J.
Sepertinya terdapat kesalahan pada pilihan jawaban sehingga tidak ada jawaban yang benar.

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

4.0 (2 rating)

Rahmat Hidayat

Mengapa di akhir nilai i nya 0,1 ya ka?

Pertanyaan serupa

Suatu cincin terbuat dari kawat dengan induktansi 3x10 -6 H. Berapa usaha yang harus dilakukan untuk mengalirkan arus 20 A dalam cincin ini?

0.0

Jawaban terverifikasi

Pada kumparan yang mempunyain induktansi ( L ) dan kuat arus yang mengalir ( I ), persamaan energi ( W ) yang tersimpan pada induktor yang tepat dibawah ini adalah …

5.0

Jawaban terverifikasi

Medan magnetik di dalam suatu solenoide superkonduksi adalah 8 T. Solenoide memiliki diameter dalam 8 cm dan panjang 20 cm, serta 5.000 lilitan dan arus listrik sebesar 4 A.Tentukan rapat energi magne...

4.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah solenoide memiliki 200 lilitan, panjang 50 cm, dan luas penampang 10 cm². Hitung energi yang dihasilkan jika arus yang mengalir 3 A!

4.6

Jawaban terverifikasi

Kerapatan energi (energi per satuan volume) yang tersimpan dalam sebuah solenoida π 500 J / m 3 . Besar medan magnet dalam solenoida adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi