Pertanyaan

Untuk menghitung secara kasar besar energi magnetik di bumi, anggap medan ini mempunyai kekuatan rata-rata 4B gauss dari atas tanah sampai ketinggian 2R km di atas tanah. Besarnya energi magnetik total dari daerah ini adalah …. (anggap jari-jari bumi R km)

$begin mathsize 14px style W equals fraction numerator B.256 pi R cubed over denominator 3 mu subscript 0 end fraction end style$
$begin mathsize 14px style W equals fraction numerator B squared 256 pi R squared over denominator 3 mu subscript 0 end fraction end style$
$begin mathsize 14px style W equals fraction numerator B squared 256 pi R cubed over denominator 3 mu subscript n end fraction end style$
$begin mathsize 14px style W equals fraction numerator B squared 512 pi R cubed over denominator 3 mu subscript 0 end fraction end style$

T. Kak

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Menghitung volume terlebih dahulu: Karena∶ 2R = h, maka∶ Subtitusi V ke persamaan Energi (W), sehingga persamaannya menjadi: V W W = = 2 μ 0 B 2 2 μ 0 B 2 V Persamaan ini berlaku jika besar kuat medan magnetiknya adalah B , di soal diberikan informasi bahwa kekuatan medan magnet rata-ratanya adalah 4B sehingga B di persamaan ini harus diganti menjadi 4B , persamaannya menjadi: W W = = 2 μ 0 ( 4 B ) 2 3 32 π R 3 3 μ 0 256 B 2 π R 3 Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Menghitung volume terlebih dahulu:

$begin mathsize 14px style V equals V subscript b e s a r end subscript minus V subscript k e c i l end subscript V equals 4 over 3 pi left parenthesis R plus h right parenthesis cubed minus fraction numerator 4 over denominator 3 end fraction pi R cubed end style$

Karena∶ 2R = h, maka∶

$begin mathsize 14px style V equals 4 over 3 pi left parenthesis R plus 2 R right parenthesis cubed minus fraction numerator 4 over denominator 3 end fraction pi R to the power of 3 end exponent V equals 4 over 3 left parenthesis 3 R right parenthesis cubed minus fraction numerator 4 over denominator 3 end fraction pi R cubed V equals 32 over 3 pi R cubed end style$

Subtitusi V ke persamaan Energi (W), sehingga persamaannya menjadi:

$\frac{W}{V} W = = \frac{B ^{2}}{2 μ _{0}} \frac{B ^{2} V}{2 μ _{0}}$

Persamaan ini berlaku jika besar kuat medan magnetiknya adalah B, di soal diberikan informasi bahwa kekuatan medan magnet rata-ratanya adalah 4B sehingga B di persamaan ini harus diganti menjadi 4B, persamaannya menjadi:

$W W = = \frac{( 4 B ) ^{2} \frac{32}{3} π R ^{3}}{2 μ _{0}} \frac{256 B ^{2} π R ^{3}}{3 μ _{0}}$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Suatukumparan mengalami gaya gerak listrik induksi (GGL induksi) sebesar -0,2 volt. Jika besar perubahan arus per detik adalah 4 ampere/detik, besar induktansi diri pada kumparan tersebut adalah …

0.0

Jawaban terverifikasi

Suatu solenoida terdiri dari 200 lilitan dengan panjang 20 cm dan luas penampang 5 cm 2 . Besar ggl induksi diri pada solenoida ketika solenoida tersebut dihubungkan ke sumber arus dan arus mulai meng...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah solenoida terdiri dari 100 lilitan dengan panjang 10 cm dan luas penampang 4 cm 2 . Besarnya ggl induksi diri dalam solenoida jika arus listrik yang mengalir berkurang dengan laju 20 A/s adalah...

3.7

Jawaban terverifikasi

Suatu induktor dengan induktansi dirinyasebesar 4 × 1 0 − 3 H . Diameter kumparannya adalah 7 cm dan panjang kawatnya adalah 0,2 mm. Jika lilitan kawat yang satu berimpit dengan kawat yang lainnya, ba...

136

0.0

Jawaban terverifikasi

Kumparan memiliki induktansi 10 H mengalami perubahan arus dengan persamaan I ( t ) = 0 , 02 t 3 + 0 , 4 t 2 + 5 dengan I dalam satuan Ampere dan t dalam satuan sekon. Besar ggl induksi saat t = 1 s...

4.5

Jawaban terverifikasi