filetosi.wordpress.com Fisika Dasar II Disusun oleh Ainul Yaqin

filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
LATIHAN FISIKA DASAR 2012
LISTRIK STATIS
Muatan Diskrit
1.
2.
3.
4.
Ada empat buah muatan titik yaitu Q1, Q2, Q3 dan Q4. Jika Q1 menarik Q2, Q1 menolak
Q3 dan Q3 menarik Q4 sedangkan Q4 bermuatan negatif, maka. . . . . .
A. muatan Q2 positif dan muatan Q3 negatif
B. muatan Q2 positif dan muatan Q3 positif
C. muatan Q2 negatif dan muatan Q3 positif
D. muatan Q2 negatif dan muatan Q3 negatif
E. muatan Q1 positif dan muatan Q3 negatif
Dua buah bola bermuatan sama (2 C) diletakkan terpisah sejauh 2 cm. Gaya yang
dialami oleh muatan 1 C yang diletakkan di tengah-tengah kedua muatan adalah .... (k =
9 × 109 Nm2/C2)
A. 0
B. 90 N
C.
180 N
D. 270 N
E. 360 N
Sebuah partikel bermuatan listrik +2Q coulomb ditempatkan sepanjang sumbu x pada
posisi x = –2 m dan partikel kedua bermuatan listrik –Q coulomb ditempatkan pada x = 3
m. Di sepanjang sumbu x partikel uji bermuatan Q coulomb akan mengalami gaya listrik
total nol pada posisi x sebesar ....
A. (8 + 5 2 ) m B. (5 + 3 2 ) m C. (8–5 2 )m D. (5 – 3 2 ) m E. 0 m
Muatan +Q coulomb ditempatkan di x = –1 m dan muatan –2Q
coulomb di x = +1 m. Muatan uji + q coulomb yang diletakkan di
sumbu X akan mengalami gaya total nol bila ia diletakkan di x = ....
A. –(3 + 8) m
5.
6.
B.  1 m
C. 0 m
3
D. 1 m
3
E. (3 + 8) m
Dua muatan masing-masing 8 C dan 2 C diletakkan pada sumbu x pada jarak 6 m satu
sama lain. Muatan pertama terletak pada pusat koordinat. Agar sebuah muatan negatif
tidak mengalami gaya sedikitpun, maka muatan ini harus diletakkan pada posisi ....
A. x = –4 m
B. x = –2 m
C. x = 2 m
D. x = 4 m
E. x = 8 m
Dua buah bola identik yang masing-masing bermuatan q dan bermassa 0,1 3 gram
digantung dengan tali ringan yang panjangnya sama di tempat yang sama. Karena sejenis
maka akan tolak-menolak sehingga terpisah pada jarak 1 m membentuk segitiga sama
sisi. Besar muatan masing-masing (dalam mikro coulomb) adalah ....
A. 0,33
B. 0,66
C. 3,3
D. 6,6
E. 33,0
7.
y
+q
1
L
2
A
L
x
1
L
2
xo
-q
Sebuah dipol listrik tampak seperti gambar di atas. Jika diketahui q = 1 C, L = 6 cm dan
xo = 4 cm, maka besar dan arah dari medan listrik di titik A (k = 9 x 109 Nm2C–2) adalah
....
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
A.
B.
C.
D.
E.
8.
9.
Fisika Dasar II
8,64 x 108 N/C dan arahnya ke atas
562 x 1011 N/C dan arahnya menajuhi muatan +q
4,32 x 1012 N/C dan arahnya ke bawah
1,84 x 1010 N/C dan arahnya ke bawah
2,86 x 1014 N/C dan arahnya menuju muatan –q
Empat buah muatan, masing-masing 10 C, 20 C, 30 C, dan 40 C, ditempatkan pada
empat titik sudut sebuah persegi panjang dengan sisi 60 cm, 80 cm. Potensial listrik pada
titik tengah persegi panjang tersebut adalah ....
A. 1800 kV
B. 3600 kV
C. 7200 kV D. 1440 kV E. 2880 kV
Pada setiap titik sudut segitiga sama sisi dengan sisi 2 3 terdapat muatan positif q. Kuat
medan dan potensial listrik di pusat segitiga ini dengan k sebagai tetapan, berturut-turut
adalah ....
2
2
1
1
3
3
3
A. kq dan 0 B. kq dan kq C. kq dan kq D.0 dan kq E. 0 dan kq
3
3
2
2
2
2
2
10. Pada gambar di atas dua muatan titik –q dan +2q terpisah sejauh a. Titik A berada
a/2
-q
a/2
A
x
+2q
B
di tengah-tengah garis penghubung kedua muatan
tersebut dan titik B berada sejauh x dari muatan +2q. Agar potensial listrik di A sama
dengan potensial di B maka nilai x kira-kira ....
A. 0,20a
B.0,38a
C.0,52a
D.0,64a
E.0,78a
Muatan Kontinu dan Hukum Gauss
1.
Hitung medan listrik dan sebuah kawat yang sangat panjang (rapat muatan λ) pada jarak
z dari kawat, dengan menggunakan: (a) Hukum Coulomb (b)Hukum Gauss
2.
Hitung medan listrik dan sebuah bola pejal (rapat muatan ρ dan jari-jari R) pada jarak r
dari pusat bola, dengan menggunakan: (a) Hukum Coulomb (b) Hukum Gauss
Petunjuk: analisa untuk r < R dan r > R
3.
Hitung medan listrik dan sebuah bola berongga (rapat muatan σ dan jari-jari R) pada
jarak r dari pusat bola, dengan menggunakan: (a) Hukum Coulomb (b) Hukum Gauss
Petunjuk: analisa untuk r < R dan r > R
4.
Hitung potensial listrik pada soal no.1 , no. 2, dan no. 3.
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
Kapasitor dan Dielektrik
1.
Dua pelat konduktor sejajar terpisah sejauh d diletakkan dalam ruang hampa dan
disambungkan ke suatu sumber listrik dengan beda potensial sebesar V. Sebuah ion
bermuatan 3 satuan elementer berawal dari salah satu pelat dan mengalami percepatan ke
pelat yang lain. Energi kinetik akhir dari ion tadi adalah ....
A. eV/3
D. 3eV
B. 2eV/3
E. 3deV
C. 1eV
2.
Dua pelat logam besar dengan luas 1 m2 saling berhadapan satu dengan yang lain. Jarak
antara keduanya 5 cm dan keduanya membawa muatan yang sama tetapi berlainan jenis
pada kedua permukaannya. Jika medan listrik antara kedua pelat 55 N/C, muatan pada
pelat adalah ....
A. 4,9 x 10–20 C
D. 4,9 x 10–10 C
–16
B. 4,9 x 10 C
E. 4,9 x 10–8 C
C. 4,9 x 10–12 C
Sebuah kapasitor keping sejajar yang tebalnya d mempunyai kapasitas Co. Ke dalam
kapasitor ini dimasukkan dua bahan dielektrik yang masing-masing tebalnya d/2 dengan
konstanta dielektrik k1 dan k2, sehingga kapasitasnya menjadi ....
A. k1k2Co/( k1 + k2)
B. 2k1k2Co/( k1 + k2)
C. 4k1k2Co/( k1 + k2)
D. k1k2Co/2( k1 + k2)
E. k1k2Co/4( k1 + k2)
Kapasitor C1 = 1 F, C2 = 2 F, dan C3 = 3 F dihubungkan paralel dan diberi tegangan
total V volt. Pernyataan berikut yang benar adalah ....
(1) pada masing-masing kapasitor akan bekerja tegangan listrik yang sama
(2) Kapasitor C3 menyimpan energi listrik paling banyak
(3) kapasitor C1 mempunyai muatan paling kecil
(4) ketiga kapasitor mempunyai harga kapasitansi ekivalen 6 F
Suatu rangkaian seri dua kapasitor yang masing-masing berkapasitas 2 F dan 4 F
dihubungkan dengan suatu sumber tegangan 120 V. Pernyataan-pernyataan berikut ini
yang benar adalah ....
(1) muatan pada kapasitor 2 F adalah 160 C
(2) tegangan pada kapasitor 4 F adalah 30 V
(3) muatan total pada rangkaian kapasitor ini adalah 160 C
3.
4.
5.
(4) kapasitas pengganti kapasitor adalah 2 F
3
6.
7F
4F
12V
5F
Besar energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor 5 F adalah ....
A. 9,0 J
D. 18,0 J
B. 12,0 J
E. 22,5 J
C. 15,0 J
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
7. Dua keping sejajar dan jaraknya 0,5 cm satu sama lain diberi muatan listrik yang
berlawanan hingga beda potensialnya 10 kV. Jika sebuah elektron (-e = -1,6.10-19C)
diletakkan di tengah-tengah diantara kedua keping tersebut, maka besar dan arah gaya
Coulomb yang bekerja pada elektron adala . . .
A. 0,8.10-17N, ke atas
+
B. 0,8.10-17N, ke bawah
0,5 cm
-e 
C. 3,2.10-13N, ke atas
-13
D. 3,2.10 N, ke bawah
E. 12,5.1024N, ke atas
8. Jika nilai masing-masing kapasitor pada rangkaian pada gambar di bawah ini adalah C,
maka besarnya kapasitansi ekuivalen untuk kutub-kutub ac dan ad, berturut-turut adalah
…
a
b
A. 11/4 C dan 3 C
B. 11/4 C dan 1/3 C
C. 4/11 C dan 3 C
D. 4/11 C dan 1/3C
c
E. 11/4 C dan 4/11 C
d
9. Tiga buah kapasitor besarnya masing-masing 1F, 2F dan 3F dihubungkan seri dan
diberi tegangan 1 Volt. Maka . . . . .
1. masing-masing kapasitor akan memiliki muatan listrik yang sama banyak
2. kapasitor yang besarnya 1F memiliki energi listrik terbanyak
3. pada kapasitor 3F bekerja tegangan terkecil
4. ketiga kapasitor bersama-sama membentuk sebuah kapasitor ekivalen dengan muatan
tersimpan sebesar 6/11 C
Soal Essay Kapasitor
1. Hitung kapasitas pengganti rangkaian berikut ini C1 = C2 = …… C12 = 12  F
C1
C4
C7
C10
C2
C3
2.
C6
C9
C5
C11
C8
C12
Pada rangkaian kapasitor di bawah ini C1 = 4  F , C2 = 6  F , C3 = 12  F dan C4 = 2  F .
Bidang I diberi muatan 400  C , bidang VIII dibumikan dan jarak antara 2 keping
kapasitor berturut-turut adalah 2 mm, 2 mm, 4 mm dan 8 mm. Hitunglah : potensial
masing-masing keping dan kuat medan listrik antara keping-keping kapasitor.
Q = 400  C C1
C2
C3
C4
I
II
III IV
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
V VI
VII VIII
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
Yang perlu diperhatikan pada soal ini adalah :
 Keping yang dibumikan
potensialnya nol (bumi kita ambil sebagai acuan)
3.

Keping-keping yang dihubungkan dengan kawat mempunyai potensial sama

Semua keeping bermuatan sama q = 400  C karena dihubungkan seri
Dua kapasitor 8  F dan 12  F masing-masing diberi muatan oleh sebuah baterai 6 volt.
Setelah baterai dilepas, kedua kapsitor dihubungkan. Berapa muatan akhir tiap kapasitor?
8 F
A1
B1
+
A2
4.
-
- + 12  F
Sebuah kapasitor plat-paralel menggunakan 3 bahan
dielektrik, seperti pada gambar. Asumsika l >> d.
Besar kapasitasitansi jika luas plat A, jarak kedua
plat d serta konstanta dielektrik masing-masing, κ1,
κ2, dan κ3 adalah . . .
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
B2
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
LATIHAN FISIKA DASAR 2012
LISTRIK DINAMIS
Arus, Hambatan dan Potnsial Listrik
1.
2.
3.
Sepotong kawat berarus listrik digunakan membuat sebuah bola konduktor berjari-jari 10
cm. Arus yang mengalir masuk ke bola adalah 2,00005 A sedangkan arus yang keluar
dari bola adalah 2,00003 A. Agar potensial listrik bola konduktor 250 V, maka
diperlukan waktu ....
A. 0,3 x 10–4 s
B. 1,3 x 10–4 s C. 2,3 x 10–4 s D. 3,3 x 10–4 s
E.4,3 x 10–4 s
Sepotong kawat yang memiliki panjang 2,5 m dan jari-jari 0,65 mm mempunyai
hambatan 2 . Jika panjang dan jari-jari diubah menjadi dua kali semula, maka
hambatannya menjadi .....
A. 16 
B. 8 
C. 4 
D. 2 
E. 1 
Sebuah kawat tembaga dipotong menjadi sepuluh bagian yang sama panjangnya.
Kesepuluh kawat tembaga ini kemudian disambungkan secara paralel. Hambatan
kombinasi paralel kesepuluh kawat-kawat tembaga ini, bila dinyatakan dalam hambatan
kawat tembaga yang belum dipotong tadi adalah ....
A. 1/100 kalinya
B. 1/10 kalinya C. 1 kalinya D. 10 kalinya E. 100 kalinya
Hukum Kirchhoff
4.
Sebuah baterai, amperemeter, dan empat buah resistor serta saklar dihubungkan
sebagaimana pada gambar di atas. Jika saklar 1 tertutup dan saklar 2 terbuka maka
pernyataan yang benar adalah ....
(1) beda potensial pada hambatan 10 ohm sama dengan beda potensial pada hambatan 20
ohm
(2) arus yang melalui hambatan 10 ohm dua kali arus yang melalui hambatan 20 ohm
(3) arus terbesar adalah arus yang melalui hambatan 30 ohm
(4) beda potensial pada hambatan 40 ohm empat kali beda potensial pada hambatan 10
ohm
5.
Lihat gambar di atas! Beda potensial antara kedua ujung resistor 4 ohm adalah....
A. 0,5 V
B. 1,0 V
C. 1,5 V
D. 2,0 V
E. 2,5 V
6.
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
Perhatikan gambar rangkaian listrik di atas. Arus yang melalui hambatan 2  sebesar:
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,3 A
D. 0,4 A
E.0,5 A
7.
a
b
 = 12 V
r=2
c
R=4
Sebuah aki dengan GGL = 12 V dan hambatan dalam r = 2 ohm, dihubungkan dengan
hambatan luar R = 4 ohm seperti pada gambar. Bila kutub negatif aki dihubungkan
dengan tanah, maka potensial di titik c adalah ....
A. 0
B. 10 V
C. 6 V
D. 4 V
E.12 V
Soal Essay
1. Pada rangkaian di samping, besar arus yang terukur
pada amperemeter sebesar 1,25 A. Tidak ada hambatan
dalam pada baterai. Hitung:
a) Nilai yang terbaca pada voltmeter
b) Nilai tge (ε) baterai
2.
Pada rangkaian di samping, carilah:
a) Arus dalam resistor R
b) Hambatan R
c) Tge ε yang tak diketahui
d) Jika rangkaian tersebut putus di x, berapa arus yang melalui
resistor R
3.
Hitung besar arus I1, I2, dan I3 pada rangkaian di bawah ini.
a)
b)
4.
Perhatikan gambar di samping, carilah:
a) Potensial titik a terhadap titik b.
b) Jika titik a dan titik b disambungkan oleh
sebuah kawat yang hambatannya dapat
diabakan carilah arus dalam aki 12,0 V itu.
5.
Pada rangkaian berikut, saklar S
mula-mula dalam keadaan terbuka.
Hitung konstanta waktu : (a) sebelum
saklar ditutup (b) setelah saklar
ditutup, (c) ambil t = 0 ketika saklar
mulai ditutup dan hitung arus yang
melalui saklar S dalam fungsi waktu.
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
LATIHAN FISIKA DASAR 2012
MEDAN MAGNET
Gaya Lorentz
1.
2.
3.
4.
5.
Suatu muatan positif diletakkan dalam medan magnet seragam. Setelah dilepaskan dari
keadaan rehat, maka selanjutnya muatan tersebut akan ....
a. bergerak dengan kecepatan tetap karena gayanya yang tidak nol mempunyai besar
yang tetap
b. bergerak dengan percepatan tetap karena gayanya tidak nol mempunyai besar yang
tetap
c. bergerak sepanjang lintasan lingkaran dengan kelajuan tetap karena gayanya selalu
tegak lurus pada kecepatannya
d. bergerak dipercepat sepanjang lintasan lingkaran karena gayanya mempunyai
komponen yang sejajar dengan kecepatannya
e. tetap rehat di posisinya karena gaya dan kecepatannya nol
Sebuah partikel bermassa m, bermuatan (+) q, lajunya v, ditembakkan
tegak lurus pada medan magnetik serba sama B seperti pada gambar. Di
dalam medan magnetik ini:
(1) Partikel tersebut akan bergerak melingkar berlawanan dengan arah
jarum jam
qvB
(2) Percepatan partikel a 
m
2mv
(3) Jarak terjauhnya dari titik A =
qB
(4) Laju partikel berubah selama berada dalam medan magnetik
Sebuah proton bergerak ke arah sumbu +Z setelah dipercepat melalui beda potensial V.
Proton itu kemudian melalui suatu daerah dengan medan listrik E ke arah sumbu +X dan
medan magnet B ke arah sumbu +Y. Ternyata arah gerak proton tidak terpengaruh. Bila
percobaan ini diulang tetapi dengan mengganti proton dengan sebuah elektron, maka
elektronnya akan ....
A. terbelokan ke arah sumbu –X
B. terbelokan ke arah sumbu +X
C. terbelokan ke arah sumbu +Y
D. terbelokan ke arah sumbu –Y
E. tidak terpengaruh arah geraknya
Sebuah elektron dengan
tenaga kinetik sebesar 5000 eV memasuki daerah bermedan

magnetik seragam B sebesar 200 gauss yang
tegak lurus terhadap arah geraknya. Jejari

lintasan elektron itu dalam medan magnet B adalah ....
A. 12 cm
D. 1200 cm
B. 0,12 cm
E. 1,2 cm
C. 120 cm
Sebuah kawat berarus mempunyai panjang ℓ = 20 cm berada didaerah medan magnet
2 T dan membentuk sudut  = 30o terhadap arah medan sehingga dikenai gaya sebesar
5 N. Berapa arus yang mengalir pada kawat ?
A. 5 A
B. 2,5 A
C. 25 mA
D. 2,5 mA
E. 25 A
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
6.
N
a
d
b
S
c
B = 0,25 T
Kumparan bentuk segiempat dengan panjang 12 cm dan lebar 10 cm terdiri atas 40 lilitan
dan dilalui arus 2 A. Kumparan berada dalam medan magnet 0,25 T. Besar torsi yang
dialami kumparan adalah ....
A. 0,06 Nm
D. 0,36 Nm
B. 0,10 Nm
E. 0,48 Nm
C. 0,24 Nm
Sumber Medan Magnet
7.
1A
2A
P
2cm 2cm
1A
2cm
8.
Gambar di atas memperlihatkan susunan kawat yang diberi arus. Kuat medan magnet di
titik P adalah ....
A. 1 × 10–5 T
D. 4 × 10–5 T
B. 2 × 10–5 T
E. 5 × 10–5 T
–5
C. 3 × 10 T
Besarnya induksi magnetik pada kawat penghantar berbentuk lingkaran berjari-jari r, dan
berarus listrik I di titik yang berada di sumbu lingkaran pada jarak x dari pusat lingkaran
adalah ....
A. berbanding lurus dengan x
B. berbanding terbalik dengan (r + x)
C. berbanding lurus dengan (r + x)
D. berbanding lurus dengan
E. berbanding terbalik dengan
x2  r2
x2  r2
9.
V
16 mm
Sebuah kawat penghantar lurus panjang yang dialiri arus listrik I = 4 A terletak di ruang
hampa. Sebuah elektron bergerak lurus sejajar dengan kawat dan berlawanan arah
dengan arah arus, dengan kelajuan 5 × 104 m/s. Bila jarak elektron dari kawat 16 mm,
maka gaya magnetik yang dialami elektron besarnya ....
A. 2 × 10–19 N menuju ke kawat
B. 2 × 10–19 N menjauhi ke kawat
C. 4 × 10–19 N menuju ke kawat
D. 4 × 10–19 N menjauhi ke kawat
E. 4 × 10–20 N menuju ke kawat
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
10. Gambar di bawah menunjukkan kawat yang dialiri arus 40 A. Dalam gambar tersebut,
garis yang ditarik dari arah arus datang dengan arah arus keluar berpotongan pada titik
pusat lingkaran secara saling tegak lurus. Bagian kawat yang melingkar berjari-jari 2 cm.
Kuat medan di titik P adalah ....
A.
B.
C.
D.
E.
0,30 mT
0,94 mT
1,24 mT
3,14 mT
5,20 mT
11.
Sebuah kawat membentuk rangkaian tertutup berarus i = 2 A berbentuk setengah
lingkaran seperti pada gambar. Jari-jari lingkaran dalam dan lingkaran luar secara
berurutan bernilai 0,10 m dan 0,25 m. Medan magnet di pusat lingkaran titik P adalah ....
a. 2 x 10–7 T, masuk bidang gambar
b. 8 x 10–7 T, keluar bidang gambar
c. 8 x 10–7 T, masuk bidang gambar
d. 24 x 10–7 T, keluar bidang gambar
e. 24 x 10–7 T, masuk bidang gambar
12. Tiga buah konduktor yang cukup panjang A, B, dan C disusun sejajar pada jarak 10 cm
satu sama lain dalam satu bidang dengan posisi B di tengah. Masing-masing dialiri arus
berturut-turut 30 A, 20 A, dan 10 A yang arahnya sama. Besar gaya interaksi per satuan
panjang yang diderita konduktor B adalah ….
A. 0,8 N/m
D. 800 N/m
B. 8 N/m
E. 8 000 N/m
C. 80 N/m
13. Dua buah batang lurus mendatar yang sejajar, masing-masing panjangnya 50 cm dan
terpisah 1,5 mm, menyalurkan arus masing-masing 15 A dalam arah berlawanan. Posisi
batang, satu di atas yang lain. Massa yang harus ditempatkan di batang atas untuk
mengimbangi gaya tolak magnetiknya adalah ....
A. 1,5 g
D. 6,0 g
B. 3,0 g
E. 7,5 g
C. 4,5 g
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
Soal Essay
1.
2.
3.
4.
5.
Titik A adalah pusat lingkaran yang jari – jarinya 2 cm. Berapa besar induksi magnetik
dititik A bila kuat arus yang mengalir 40 A?
Sebuah kawat yang panjangnya 20 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika
rapat fluks magnetiknya 0,1 tesla dan arus yang mengalir melalui kawat 30 A
tentukanlah gaya Lorenz yang dialami kawat !
Dua buah penghantar lurus yang sejajar memiliki jarak 5 cm satu sama lain. Kedua
penghantar dialiri oleh arus listrik yang sama besar sehingga terjadi gaya magnetik per
satuan panjang antara kedua penghantar sebesar 10-4 N. Berapakah kuat arus listrik yang
mengalir pada masing – masing kawat ?
Dua buah konduktor berbentuk lingkaran dipasang berhadapan secara sejajar dengan
jarak 8 cm satu sama lain. Kedua konduktor memiliki jari-jari yang sama, 6 cm dan
dialiri oleh arus listrik yang sama besarnya 3 A. Hitunglah besar induksi magnetik
dipusat lingkaran salah satu kawat bila (a) arah arus pada kedua konduktor sama dan (b)
arah arus pada kedua konduktor berlawanan !
Hitung medan magnet di titik P pada gambar berikut.
a) nyatakan dalam I dan a
b) I = 8 A, jari-jari luar 60 cm, jari-jari dalam 40 cm
c) arus yang melalui kawat 3 A, jari-jari 20 cm dan 40 cm.
6.
Suatu kawat yang sangat panjang di aliri arus I,
dan terdapat bagian kawat yang berbentuk
seperti pada gambar berikut. Carilah besar r agar
medan listrik di pusat kawat melingkar sama
dengan nol.
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
Fisika Dasar II
LATIHAN FISIKA DASAR 2012
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
1.
2.
3.
Fluks magnetik yang dihasilkan oleh medan magnetik B yang menembus tegak lurus
permukaan seluas A adalah . Jika medan magnetiknya diperkecil menjadi 1/2 B
sedangkan luas permukaannya diperbesar menjadi 2A, maka fluks yang dihasilkan sama
dengan ....
A. 1/4 
D. 2 
B. 1/2 
E. 4 
C. 
Sebuah kawat tertutup berbentuk persegi dengan luas 0,02 m2 diletakkan pada bidang
datar. Medan magnet seragam diberikan pada bidang tersebut dengan arah menembus
bidang secara tegak lurus menjauhi pembaca. Medan magnet tersebut diturunkan dengan
laju tetap 2 x 10-4 T/s. Jika hanbatan kawat 0,1 , maka besar dan arah arus induksi yang
timbul adalah ....
A. 1 x 10–5 A berlawanan dengan arah jarum jam
B. 1 x 10–5 A searah dengan ajarum jam
C. 2 x 10–5 A berlawanan dengan arah jarum jam
D. 4 x 10–5 A searah jarum jam
E. 4 x 10–5 A berlawanan arah dengan arah jarum jam
Sebuah kumparan terdiri dari 800 lilitan dan memiliki hambatan 15 . Kumparan
melingkupi fluks magnetik yang berubah terhadap waktu sesuai dengan persamaan  =
(t + 2)3 Weber. Kuat arus yang mengalir melalui kumparan pada saat t = 0 adalah ....
A. 340 A
D. 640 A
B. 440 A
E. 740 A
C. 540 A
4.
P
B
v
Q
5.
Sebuah penghantar berbentuk U terletak di dalam daerah berinduksi magnetik homogen
B = 4 × 10–3 tesla, seperti terlihat pada gambar. Penghantar PQ sepanjang 40 cm
menempel pada penghantar U dan digerakkan ke kanan dengan kecepatan tetap v = 10
m/s. Di antara ujung-ujung penghantar PQ timbul GGL induksi yang besarnya ....
A. 0,8 × 10–2 volt D. 1,6 × 10–1 volt
B. 1,6 × 10–2 volt E. 1,6 volt
C. 0,8 × 10–1 volt
Sebuah induktor dan kapasitor masing-masing dengan induktansi dan kapasitansi 20 H
dan 4 F dihubungkan secara seri dengan generator 60 Hz, 120 V AC. Besar beda
potensial pada ujung-ujung induktor 20 H adalah sekitar ....
A. 84 V
D. 144 V
B. 108 V
E. 160 V
C. 132 V
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB
filetosi.wordpress.com
6.
Fisika Dasar II
Sebuah radio biasanya di-tuning agar dapat menerima siaran suatu stasiun radio dengan
mengubah nilai kapasitor dalam sebuah rangkaian LC. Untuk menerima siaran dari
stasiun yang memancarkan siaran dalam frekuensi 600 kHz, kapasitor radio tersebut dituning pada nilai C1. Untuk menerima siaran dari stasiun yang memancarkan siara dalam
frekuensi 1200 kHz, kapasitor harus dituning pada kapasitas ....
A. 4C1
D. C1/4
B. 2C1
E C1/ 2
C. C1/2
Soal Essay
1.
2.
3.
4.
5.
Sebuah kumparan mempunyai luas permukaan 150 cm2 dan terdiri dari 100 lilitan,
kumparan melintasi medan magnet konstan 0,001 T dengan arah lintasan 90 0 terhadap
sumbu perpotongannya. Berapakah GGL induksi yang dihasilkan dalam 0,1 s.
Solenoida yang diameternya 5 cm mempunyai 1200 lilitan/m, di dalam solenoida
terdapat kumparan yang jari – jarinya 2 cm dan dialiri arus I ampere sehingga timbul
medan magent B = 5 x 10-2 T. Berapakah GGL yang dihasilkannya dalam selang waktu 1
sekon ?
Arus listrik pada rangkaian bolak – balik dinyatakan dalam I = 5π(100t + 0,5π) mA. Dari
persamaan ini tentukanlah :
(a) Arus maksimum pada rangkaian
(b) Besar arus sumbernya
Sebuah rangkaian seri RLC dengan L = 10 mH, C = 2 μF dan R = 5 Ω, dihubungkan
dengan generator dengan tegangan maksimum 100 volt dan frekuensi sudut ω. Carilah:
(a) frekuensi resonansi (b) Irms pada saat resonansi. Ketika ω = 800 Hz, carilah (c) XC, XL,
Z dan Irms
Dengan menggunakan hukum Lenz, jelaskan arah arus yang mengalir pada rangkaian
yang kanan, jika hambatan pada rangkaian kiri: (a) dinaikkan perlahan-lahan (b)
diturunkan perlahan-lahan
Disusun oleh Ainul Yaqin/G74080001
Tahun Akademik 2011/2012,Departemen Fisika IPB