Soal Fluks Magnetik dan pembahasan
Soal 1
Sebuah medan magnetik yang besarnya 0,8 T berarah ke sumbu X. Sebuah kumparan sekunder dengan panjang sisi 5 cm memiliki satu lilitan dan membuat sudut θ terhadap sumbu Z seperti gambar. Tentukan fluks magnetik melalui kumparan ketika (a) θ = 00, (b) θ = 370, (c) sin θ = 12/13.
Jawab:
Fluks magnetik adalah besaran skalar yang besarnya didefinisikan sebagai
Φ = B.A = BA cos θ
Dengan θ adalah sudut apit terkecil antara induksi magnetik B dengan arah normal bidang n.
Maka
(a) θ = 00 (B dan n sejajar) sehingga
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x cos 00 = 8 x 10-3 Wb
(b) θ = 370 (sudut antara B dan normal bidang n adalah θ = 370 ) sehingga
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x cos 370 = 6,4 x 10-3 Wb
(c) sin θ = 12/13, maka cos θ = 5/13, maka
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x 5/13 = 3,1 x 10-3 Wb
Soal 2
Permukaan kecil dengan luas 10 mm2 berada dalam medan magnet yang seragam dengan kekuatan 0,5 T. Permukaan kecil itu membentuk sudut α terhadap permukaan. Tentukan fluks magnetik jika; (a) α = 00; (b) α = 300 dan (c) α = 900
Jawab;
(a) α = 00
Perhatikan gambar di samping, dari gambar
Sebuah medan magnetik yang besarnya 0,8 T berarah ke sumbu X. Sebuah kumparan sekunder dengan panjang sisi 5 cm memiliki satu lilitan dan membuat sudut θ terhadap sumbu Z seperti gambar. Tentukan fluks magnetik melalui kumparan ketika (a) θ = 00, (b) θ = 370, (c) sin θ = 12/13.
Fluks magnetik adalah besaran skalar yang besarnya didefinisikan sebagai
Φ = B.A = BA cos θ
Dengan θ adalah sudut apit terkecil antara induksi magnetik B dengan arah normal bidang n.
Maka
(a) θ = 00 (B dan n sejajar) sehingga
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x cos 00 = 8 x 10-3 Wb
(b) θ = 370 (sudut antara B dan normal bidang n adalah θ = 370 ) sehingga
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x cos 370 = 6,4 x 10-3 Wb
(c) sin θ = 12/13, maka cos θ = 5/13, maka
Φ = BA cos θ = 0,8 x 0,1 x 0,1 x 5/13 = 3,1 x 10-3 Wb
Soal 2
Permukaan kecil dengan luas 10 mm2 berada dalam medan magnet yang seragam dengan kekuatan 0,5 T. Permukaan kecil itu membentuk sudut α terhadap permukaan. Tentukan fluks magnetik jika; (a) α = 00; (b) α = 300 dan (c) α = 900
Jawab;
(a) α = 00
Perhatikan gambar di samping, dari gambar
Sudut antara normal dan medan magnet adalah θ yang besarnya sama dengan θ = 900 – α, maka
φ = BA cos θ
= BA cos (900 – α)
φ = BA sin α = 0
(b) α = 300
φ = BA sin α
= BA sin 300 = (0,5 T)(10 x 10-6 m2)(sin 300) = 2,5 x 10-6 Wb
(c) α = 900
φ = BA sin α
= BA sin 900 = (0,5 T)(10 x 10-6 m2)(sin 900) = 5,0 x 10-6 Wb
Soal 3
Sebuah kumparan melingkar memiliki 10 lilitan dan diameter 2,0 cm dan ditempatkan di dalam medan magnet homogen dengan besarnya 300 mT. Bidang kumparan dan arah medan menghasilkan sudut 300. Tentukan besar fluks magnetik melalui kumparan.
Jawab;
Diketahui banyaknya lilitan kumparan N = 10, diameter kumparan d = 2,0 cm = 2,0 x 10-2 m; kuat medan magnet B = 0,3 T dan sudut antara medan magnet dan kumparan adalah α = 300, maka besar fluks magnetik yang melewati kumparan sebesar
φ = NBA cos θ
= NBA sin α
= NB(¼πd2)sin 300 = 10(0,3 T)¼.π. (2,0 x 10-2 m)2 (sin 300)
φ = 4,7 x 10-4 Wb
Soal 4
Loop kawat pada gambar di bawah ini memiliki ukuran 50 cm x 20 cm. Medan magnetik berarah masuk bidang kertas (ditunjukkan oleh tanda x) dan memiliki besar 0,2 T. Tentukan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop.
Jawab:
Luas loop A = 50 cm x 20 cm = 1000 cm2 = 0,1 m2; besar induksi magnetik B = 0,2 T. Kita pilih arah normal bidan loop n berarah masuk bidang kertas. Karena normal bidan n searah B, maka (n, B) = 00.
Fluks magnetik, φ , dihitung dengan persamaan,
φ = BA cos θ
= (0,2 T)(0,1 m2)(cos 00) = 0,02 Wb
φ = BA cos θ
= BA cos (900 – α)
φ = BA sin α = 0
(b) α = 300
φ = BA sin α
= BA sin 300 = (0,5 T)(10 x 10-6 m2)(sin 300) = 2,5 x 10-6 Wb
(c) α = 900
φ = BA sin α
= BA sin 900 = (0,5 T)(10 x 10-6 m2)(sin 900) = 5,0 x 10-6 Wb
Soal 3
Sebuah kumparan melingkar memiliki 10 lilitan dan diameter 2,0 cm dan ditempatkan di dalam medan magnet homogen dengan besarnya 300 mT. Bidang kumparan dan arah medan menghasilkan sudut 300. Tentukan besar fluks magnetik melalui kumparan.
Jawab;
Diketahui banyaknya lilitan kumparan N = 10, diameter kumparan d = 2,0 cm = 2,0 x 10-2 m; kuat medan magnet B = 0,3 T dan sudut antara medan magnet dan kumparan adalah α = 300, maka besar fluks magnetik yang melewati kumparan sebesar
φ = NBA cos θ
= NBA sin α
= NB(¼πd2)sin 300 = 10(0,3 T)¼.π. (2,0 x 10-2 m)2 (sin 300)
φ = 4,7 x 10-4 Wb
Soal 4
Jawab:
Luas loop A = 50 cm x 20 cm = 1000 cm2 = 0,1 m2; besar induksi magnetik B = 0,2 T. Kita pilih arah normal bidan loop n berarah masuk bidang kertas. Karena normal bidan n searah B, maka (n, B) = 00.
Fluks magnetik, φ , dihitung dengan persamaan,
φ = BA cos θ
= (0,2 T)(0,1 m2)(cos 00) = 0,02 Wb
Post a Comment for "Soal Fluks Magnetik dan pembahasan"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!