Contoh Soal Induksi Magnet dan Pembahasanya
Soal 1. Sebuah kumparan kawat yang terdiri dari 100 lilitan menerima perubahan fluks magnet 2 x 10-3 Wb per detik. Besar gaya gerak listrik yang timbul pada kumparan adalah ?
Penyelesaian Fisika:
Untuk menghitung besar GGL yang timbul pada kumparan kawat, bisa kita pergunakan hukum Faraday: \begin{align*} \varepsilon &=-N\frac{d\phi }{dt}\\ \varepsilon &=-100\times 2.10^{-3}\\\varepsilon &=-0,2\, volt\end{align*}Tanda negatif menunjukan bahwa ketika fluks membesar akan timbul medan magnet induksi yang melawan medan magnet asal, pernyataan ini merupakan hukum Lenz.
Soal 2. Sebuah kumparan terdiri dari 200 lilitan menerima perubahan fluks magnet dari 2 x 10-3 Wb menjadi 3 x 10-3 Wb dalam 0,8 detik. Besar gaya gerak listrik yang timbul pada kumparan adalah ?
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} \varepsilon &=-N\frac{d\phi }{dt}\\ \varepsilon &=-200\times \frac{(3.10^{-3}-2.10^{-3}) }{0,8}\\\varepsilon &=-0,25\, volt\end{align*}
Soal 3.Luas sebuah kumparan kawat 5 sentimeter kuadrat ditembus oleh medan magnet yang berubah dari 3 x 10-3 T menjadi 5 x 10-3 T dalam waktu 0,5 detik. Jumlah lilitan pada kumparan 200 lilitan. Gaya gerak listrik yang timbul pada kumparan adalah.
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} \varepsilon &=-N\frac{d\phi }{dt}=-NA\frac{\Delta B}{\Delta t}\\ \varepsilon &=-200\times 5.10^{-4} \frac{(5.10^{-3}-3.10^{-3}) }{0,5}\\\varepsilon &=-4\times 10^{-4}\, volt\end{align*}
Soal 4.Sebuah kawat beberbentuk U memiliki hambatan 20 Ohm berada dalam medan magnet 5 x 10-3 T kemudian pada kawat tersebut digerakan sebuah kawat AB dengan besar kecepatan 10 m/s seperti pada gambar.
Panjang kawat AB 20 cm. Tentukanlah besar dan arah arus yang melewati hambatan R:
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} i&=\frac{\varepsilon }{R}=\frac{Blv}{R}\\ i&= \frac{5.10^{-3}(0,2)(10) }{20}\\i &=5\times 10^{-4}\, A=0,5\, mA\end{align*}Untuk menentukan arah arus gunakan kaidah tangan kanan.
Soal 5. Sebuah generator listrik terdiri dari 1000 lilitan. Kawat kumparan dalam generator berputar dengan kecepatan sudut 360 rad/s, luas penampang 60 cm2 besar medan magnet yang menembus kumpatan 2 x 10-2 T. Tentukanlah persamaan GGL dan GGL maksimum yang dihasilkan generator.
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} \varepsilon &=BA\omega N \sin \omega t\\ \varepsilon &=2.10^{-2}(60.10^{-4})(360)(1000)\sin \omega t\\\varepsilon &=43,2\sin \omega t \Rightarrow \textrm{pers. ggl}\\\varepsilon _{maks}&=43,2 \, volt\Rightarrow \textrm{ggl maks}\end{align*}
Soal 6. Sebuah transformator ideal memiliki tegangan primer sebesar 200 volt, jumlah lilitan primer 1000 lilitan, jumlah lilitan sekunder 500 lilitan, daya sekunder 10 Watt. Tentukanlah besar arus pada lilitan primer
Penyelesaian Fisika:
Untuk transformator ideal, besar daya primer sama dengan daya sekunder.: \begin{align*} P_p&=P_s\\P_s&=i_p.v_p \\10&=i_p.(200)\\i_p&=0,05A\end{align*}
Soal 7. Sebuah transformator ideal memiliki tegangan primer sebesar 200 volt, jumlah lilitan primer 1000 lilitan dan lilitan sekunder 500. Tentukanlah besar tegangan pada lilitan sekunder
Penyelesaian Fisika: \begin{align*}\frac{v_p}{v_s}&=\frac{N_p}{N_s}\\\frac{200}{v_s}&=\frac{1000}{500}\\v_s&=100\, volt\end{align*}
Soal 8. Sebuah transformator dengan efisiensi 80 % memiliki tegangan primer sebesar 220 volt, jumlah lilitan primer 2000 lilitan, jumlah lilitan sekunder 1000 lilitan, besar arus primer 2A. Tentukanlah besar tegangan dan arus sekunder pada transformator.
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} i&=\frac{\varepsilon }{R}=\frac{Blv}{R}\\ i&= \frac{5.10^{-3}(0,2)(10) }{20}\\i &=5\times 10^{-4}\, A=0,5\, mA\end{align*}Untuk menentukan arah arus gunakan kaidah tangan kanan.
- jempol = arah arus (i)
- Telunjuk = arah kecepatan (v)
- Jari tengah = arah medan magnet (B)
- Arus listrik pada kawat AB adalah dari B ke A, sedangkan pada hambatan R, arus listrik mengalir dari A ke B.
Soal 5. Sebuah generator listrik terdiri dari 1000 lilitan. Kawat kumparan dalam generator berputar dengan kecepatan sudut 360 rad/s, luas penampang 60 cm2 besar medan magnet yang menembus kumpatan 2 x 10-2 T. Tentukanlah persamaan GGL dan GGL maksimum yang dihasilkan generator.
Penyelesaian Fisika: \begin{align*} \varepsilon &=BA\omega N \sin \omega t\\ \varepsilon &=2.10^{-2}(60.10^{-4})(360)(1000)\sin \omega t\\\varepsilon &=43,2\sin \omega t \Rightarrow \textrm{pers. ggl}\\\varepsilon _{maks}&=43,2 \, volt\Rightarrow \textrm{ggl maks}\end{align*}
Soal 6. Sebuah transformator ideal memiliki tegangan primer sebesar 200 volt, jumlah lilitan primer 1000 lilitan, jumlah lilitan sekunder 500 lilitan, daya sekunder 10 Watt. Tentukanlah besar arus pada lilitan primer
Penyelesaian Fisika:
Untuk transformator ideal, besar daya primer sama dengan daya sekunder.: \begin{align*} P_p&=P_s\\P_s&=i_p.v_p \\10&=i_p.(200)\\i_p&=0,05A\end{align*}
Soal 7. Sebuah transformator ideal memiliki tegangan primer sebesar 200 volt, jumlah lilitan primer 1000 lilitan dan lilitan sekunder 500. Tentukanlah besar tegangan pada lilitan sekunder
Penyelesaian Fisika: \begin{align*}\frac{v_p}{v_s}&=\frac{N_p}{N_s}\\\frac{200}{v_s}&=\frac{1000}{500}\\v_s&=100\, volt\end{align*}
Soal 8. Sebuah transformator dengan efisiensi 80 % memiliki tegangan primer sebesar 220 volt, jumlah lilitan primer 2000 lilitan, jumlah lilitan sekunder 1000 lilitan, besar arus primer 2A. Tentukanlah besar tegangan dan arus sekunder pada transformator.
Penyelesaian Fisika:
Besar tegangan sekunder:\begin{align*}\frac{v_p}{v_s}&=\frac{N_p}{N_s}\\\frac{220}{v_s}&=\frac{2000}{1000}\\v_s&=110\, volt\end{align*}B. Menentukan besar arus sekunder: \begin{align*}\eta &=\frac{v_s.i_s}{v_p.i_p}\\80\% &=\frac{110.i_s}{220.(2)}\\0,8 &=\frac{i_s}{4}\\i_s&=3,2A\end{align*}Soal yang Anda Cari mungkin disini:
Besar tegangan sekunder:\begin{align*}\frac{v_p}{v_s}&=\frac{N_p}{N_s}\\\frac{220}{v_s}&=\frac{2000}{1000}\\v_s&=110\, volt\end{align*}B. Menentukan besar arus sekunder: \begin{align*}\eta &=\frac{v_s.i_s}{v_p.i_p}\\80\% &=\frac{110.i_s}{220.(2)}\\0,8 &=\frac{i_s}{4}\\i_s&=3,2A\end{align*}Soal yang Anda Cari mungkin disini:
- Ggl Induksi - Induksi Elektromagnetik
- 15 Soal Dan Penyelesaian Induksi Elektromagnetik SBMPTN
- Soal Dan Penyelesaian Induksi Elektromagnetik Komplit
- 15 Soal Dan Penyelesaian Ggl Induksi Elektromagnetik
- Soal Dan Penyelesaian Ggl Induksi Ujian Nasional
