Contoh soal Hukum Lenz dan penyelesaiannya 2
Soal 1
Sebuah magnet batang akan digerakkan dalam suatu kumparan yang diam, yang dihubungkan dengan galvanometer G, seperti pada gambar.Jika arus listrik mengalir dari P ke Q maka jarum galvanometer akan bergerak ke kanan. (a) Bagamanakah gerak jarum galvanometer ketika kutub utara gerakan masuk ke dalam kumparan, berhenti sejenak, kemudian ditarik keluar dari kumparan? Dan (b) apa yang terjadi dengan simpangan jarum galvanometer jika gerakan magnet masuk dan keluar tersebut anda lakukan dengan lebih cepat?
(a) perhatikan garis-garis gaya sebuah magnet batang selalu keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan, sehingga arah fluks magnetik utama, φU, yang dihasilkan oleh magnet adalah berarah ke kanan, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Kutub utara magnet digerakan memasuki kumparan.
Kutub U mendekati ujung kumparan sampai masuk ke dalam kumparan, fluks magnetik utama φU, bertambah, fluks magnetik induksi φind harus berlawanan arah dengan φU. Karena φU berarah ke kanan, maka φind haruslah berarah ke kiri ke kiri. Untuk φind berarah ke kiri, kaidah tangan kanan pertama akan memberi arus dari P ke Q, jarum galvanometer dari nol bergerak ke kanan.
Ketika kutub utara magnet berada dalam kumparan dan magnet berhenti sejenak, maka tidak terjadi perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan, ggl induksi antara P dan Q timbul, jarum galvanometer kembali menunjuk nol.
Ketika kutub utara magnet berada dalam kumparan dan megnet berhenti sejenak, maka tidak terjadi perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan, ggl induksi antara P dan Q tidak timbul, jarum galvanometer kembali menunjuk nol.
Ketika kutub utara magnet yang berada dalam kumparan anda tarik ke luar dari kumparan, fluks utama φU berkurang, fluks induksi φind harus searah dengan φU adalah ke kanan. Kaidah tangan kanan pertama akan memberi arus induksi , iind, dalam kawat PQ berarah dari Q ke P, jarum galvanometer bergerak ke kiri.
Jadi, anda akan mengamati jarum galvaometer bergerak ke kanan, kembali menunjuknol, kemudian bergerak ke kiri.
Soal 2
Sebuah kumparan kawat terdiri dari 500 lilitan dengan jari-jari 400 cm diletakkan di antara kutub-kutub sebuah elektromagnetik kuat, dengan medan magnetik homogen B yang membentuk 300 terhadap bidang kumparan (lihat gambar). Jika medan magnetik berkurang dengan laju 0,3200 T/s, berapakah ggl induksi yang dihasilkan?
Jawab;
Jumlah lilitan N = 500; jari-jari r = 4,00 cm = 4,00 x 10-2 m, luas kumparan A = πr2 = π(4,00 x 10-2 m)2 = 16π x 10-4 m2; sudut antara arah normal n dengan B, ∠(n,B) = θ = 900 – 300 = 600.
Laju berkurangnya medan magnetik, ∆B/∆t = –0,200 T/s. Dalam kasus ini, ggl induksi, ε, ditimbulkan oleh laju perubahan induksi magnetik yang konstan, sehingga ε dihitung dengan persamaan,
ε = –NA(∆B/∆t) cos θ
= – 500(16,0 x 10-4π s)(½)(–0,200 T/s)
ε = +8π x 10-2 Volt
tanda positif dari ε menunjukkan bahwa fluks induksi φind searah dengan fluks utama φU. Jadi, arah fluks induksi adalah dari U ke S.
Sebuah kumparan kawat terdiri dari 500 lilitan dengan jari-jari 400 cm diletakkan di antara kutub-kutub sebuah elektromagnetik kuat, dengan medan magnetik homogen B yang membentuk 300 terhadap bidang kumparan (lihat gambar). Jika medan magnetik berkurang dengan laju 0,3200 T/s, berapakah ggl induksi yang dihasilkan?
Jumlah lilitan N = 500; jari-jari r = 4,00 cm = 4,00 x 10-2 m, luas kumparan A = πr2 = π(4,00 x 10-2 m)2 = 16π x 10-4 m2; sudut antara arah normal n dengan B, ∠(n,B) = θ = 900 – 300 = 600.
Laju berkurangnya medan magnetik, ∆B/∆t = –0,200 T/s. Dalam kasus ini, ggl induksi, ε, ditimbulkan oleh laju perubahan induksi magnetik yang konstan, sehingga ε dihitung dengan persamaan,
ε = –NA(∆B/∆t) cos θ
= – 500(16,0 x 10-4π s)(½)(–0,200 T/s)
ε = +8π x 10-2 Volt
tanda positif dari ε menunjukkan bahwa fluks induksi φind searah dengan fluks utama φU. Jadi, arah fluks induksi adalah dari U ke S.
Post a Comment for "Contoh soal Hukum Lenz dan penyelesaiannya 2"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!