Induksi Elektromagnetik

SOAL – SOAL TERPILIH 1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sebuah kumparan mempunyai 50
lilitan dalam waktu 0,02 s kumparan
dimasuki fluks 310 mWb, yang
kemudian turun hingga 100 mWb.
Berapakah GGL induksi rata – rata
yang dibangkitkan oleh kumparan ?
Sebuah kumparan mempunyai luas
permukaan 150 cm2 dan terdiri dari
100 lilitan, kumparan melintasi
medan magnet konstan 0,001 T
dengan arah lintasan 900 terhadap
sumbu perpotongannya. Berapakah
GGL induksi yang dihasilkan dalam
0,1 s?
Tunjukkan
bahwa
dimensi
7.
8.
Kawat AB panjangnya 40 cm
digerakkan dalam medan magnet
homogen yang besarnya 0,5 T
dengan kelajuan 2 m/s. Bila
hambatan R = 10 , berapakah
besar gaya perlawanan yang dialami
kawat AB ?
Rangkaian kawat PQRS terletak
dalam medan magent yang kuat
medannya 0,5 Tdan arahnya masuk
bidang gambar. Bila kawat AB
digeser ke kanan dengan kecepatan
4 m/s, tentukanlah gaya gerak listrik
yang terjadi, dan kemana arahnya ?

sama dengan dimensi V?
t
Perhatikanlah
bentuk
loop
kawatberikut ini. Apabila luas loop
itu 15 cm2 dan kuat medan magnet
dalam arah x adalah 0,16 T,
berapakah besar fluks magnetik jika
loop digerakkan ke arah x positif ?
Fluks yang melalui toroida berubah
dari 0,65 mWb menjadi 0,91 mWb
bila toroida diisi oleh zat magnetik
tertentu. Berapakah permeabilitas
relatif
dan
permeabilitas
magnetnya?
Gambar berikut memperlihatkan
batang logam yang diletakkan di
atas rangkaian yang tertembus
medan magent 0,15 T, jika
hambatan rangkaian itu 3  berapa
gaya
yang
dperlukan
untuk
menggerakkan batang dalam arah x
dengan laju tetap 2 m/s dan
berapakah energi yang hilang dalam
hambatan ?
9.
Kumparan solenoida mempunyai
induktansi 500 mH, tentukanlah
besar GGL induksi diri yang
dihasilkan dalam kumparan jika ada
perubahan arus listrik dari 100 mA
menjadi 40 mA dalam waktu 0,01 s!
10. Sebuah
kumparan
seperti
ditunjukkan
dalam
gambar
dihubungkan ke galvanometer. Jika
arus mengalir dari A ke B maka
jarum galvanometer bergerak ke
kanan. Tentukanlah arah simpangan
jarum galvanometer bila pada
rangkaian dimasukkan kutub utara
magent sampai magent dari salah
satu ujung kumparan !
SOAL – SOAL TERPILIH 2
1.
Sebuah kumparan yang berarus
listrik 5 A berubah sedemikian rupa
sehingga arusnya menjadi nol dalam
waktu 0,1 s. Jika rata – rata
diinduksikan
GGL
100
V,
berapakah induktansi dirinya di
2.
3.
4.
5.
dalam kumparan, dan berapa besar
energi yang tersimpan?
Solenoida yang mempunyai 200
lilitan per cm dialiri arus listrik 1,5
A, diameter solenoida 3 cm dan di
dalam pusat solenoida itu terdapat
sebuah kumparan yang berdiameter
2 cm dan merupakan kumparan 100
lilitan.
Kumparan
ini
diatur
sehingga medan magent dipusat
solenoida sejajar dengan sumbunya,
berapakah GGL di dalam kumparan
bila arus solenoida dikurangi sampai
nol dan kemudian dinaikkan
menjadi 1,5 A dalam periode waktu
0,05 s?
Kumparan dengan hambatan 0,4 
dan induktansi diri 200 mH, suatu
ketika diberi arus dari 0,3 A yang
bertambah besar dengan kepesatan
0,5 A s . Berapakah perbedaan
potensial pada kumparan saat itu?
Koil mobil mempunyai kumparan
primer 250 lilitan dan kumparan
sekunder 50.000 lilitan. Kumparan
primer membawa arus 4 A yang
diputus dalam waktu 0,002 s, jika
induktansi silangnya 10 Henry
berapa volt yang diinduksikan
kumparan
sekunder?
Berapa
besarnya fluks di dalam ters
kumparan bila panjang koilnya 12,5
cm?
Induktor 5 mH yang hambatan
dalamnya
dapat
diabaikan
dihubungkan dengan tegangan AC
110 Volt/50Hz. Berapakah reaktansi
induktifnya dan berapa besar arus di
dalam induktor ?
2.
3.
4.
5.
6.
7.
SOAL – SOAL PENGAYAAN BAB 9
1.
Solenoida yang diameternya 5 cm
mempunyai 1200 lilitan/m, di dalam
solenoida terdapat kumparan yang
8.
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 ?
Sepasang kumparan mempunyai
induktansi silang 1,5 henry, kuat
arus dalam kumparan pertama
berubah dari 0 – 10 A selama 0,05 s.
Berapakah GGL rata – rata yang
diinduksikan pada kumparan kedua
bila mempunyai 800 lilitan ?
Berapakah besar perubahan fluks
dalam kumparan pada soal nomor
2?
Koil mobil mempunyai kumparan
primer 1250 lilitan dan kumparan
sekunder 50.000 lilitan. Berapakah
luas penampang terasnya, bila
kondisi yang lain persis seperti pada
soal nomor 2 dengan panjang koil
15 cm ?
Solenoida panjangnya 40 cm, luas
lilitan 8 cm2, dan jumlah lilitannya
300 berisi besi dengan permeabilitas
lilitan relatif 600. Jika solenoida
dialiri arus 1,2 A berapakah (a) B di
dalam solenoid, (b) fluks yang
melalui solenoida ?
Sebuah permukaan setengah bola
yang berjari – jari 7,5 cm di tempat
pada suatu medan magnet B = 2 x
10-2 T. Berapakah fluks yang
melalui permukaannya ?
Dalam gambar tampak medan
magent B = 0,2 T pada arah x
positif. Loop kawat luasnya5 cm2
dan dapat berputar dengan poros
CD, pada gambar titik A berputar ke
arah x positif. Apabila AB berputar
500 daam waktu 0,2 s. Berapakah
perubahan fluks yang melalui lilitan
dan berapa GGL rata – rata yang
teinduksi ?
Koil mempunyai induktansi 1,5 H
dan hambatan 0,6 , koil
9.
dihubungkan dengan baterai 12 V.
Berapakah konstanta waktu yang
diperlukan untuk mencapai 0,63 I
dan berapakah besar arusnya ?
Apabila
arus
didalam
suatu
kumparan berubah dengan laju
perubahan 3 A s didapati GGL 7
mV terimbas dalam kumparan lain
didekatnya. Berapakah induktansi
bersama susunan kumparan ini ?
10. Kumparan berinduktansi 1,5 H dan
resistansi 0,9 , bila kumparan tiba
– tiba dihubungkan dengan baterai
12 V berapa waktu yang diperlukan
agar arus mencapai 0,63 nilai
akhirnya ?
4.
5.
SOAL – SOAL EVALUASI BAB 9
1.
2.
3.
Gaya gerak listrik sangat erat
hubungannya dengan besaran ….
A.Kuat medan listrik.
B.Kerapatan fluks listrik.
C.Beda potensial listrik.
D.Induktansi.
E.Medan magnet.
Hukum Lenz adalah suatu akibat
dari hukum kekekalan ….
A.Muatan.
B.Momentum.
C.Garis gaya.
D.Energi.
E.Usaha – energi.
Sepotong kawat memotong fluks
listrik yang besarnya 0,03 Wb dalam
waktu 0,02 s secara tegak lurus.
GGL induksi rata – rata yang
ditimbulkan dalam kawat tersebut
adalah ….
A.1 V.
B.1,5 V.
C.2 V.
6.
D.2,5 V.
E.3 V.
Gaya gerak listrik induksi dalam
suatu rangkaian adalah sama dengan
kecepatan perubahan fluks yang
melingkupi rangkaian tersebut.
Pernyataan
tersebut
adalah
merupakan bunyi dari ….
A.Hukum Lenz.
B.Hukum Ohm.
C.Hukum Kirchhof.
D.Hukum Faraday.
E.Hukum Biot-Savart.
Sepotong kawat yang panjangnya1
meter bergerak di dalam medan
magnet B tesla dengan kecepatan
sebesar v m/s, sedemikian rupa
sehingga
arah
gerak
kawat
memotong garis – garis gaya
magnet secara tegak lurus, maka
pada ujung – ujung kawat akan
timbul GGL induksi yang ….
A.Berbanding terbalik dengan besar
kecepatan.
B.Berbanding terbalik dengan besar
induksi magnetik.
C.Berbanding
terbalik
dengan
panjang kawat.
D.Tergantung pada arah gerak
kawat.
E.Berbanding
lurus
dengan
hambatan kawat.
Sebuah solenoida terdiri dari 250
lilitan berada dalam medan magnet
homogen, sehingga fluks magnetnya
4 x 10-3 Wb. Jika fluks magnet
karena sesuatu hal berkurang
menjadi 1,5.10-5 Wb dalam waktu
0,25 s, maka besarnya gaya gerak
listrik induksi yang dihasilkan
adalah ….
A.-2,5 V.
B.-0,25 V.
C.0,025 V.
D.0,0025 V.
E.0,00025 V.
7.
Perubahan fluks dari kumparan 250
lilitan adalah 0,008 Wb/s. Apabila
perubahan kuat aus yang mengalir
dalam kumparan 0,05 A/s, maka
besar induktansi dari kumparan
adalah ….
A.50 H
B.45 H
C.40 H
D.35 H
E.30 H
8. Sebuah kumparan memiliki 100
lilitan dan induktansi dirinya 0,4
Henry. Bila pada kumparan tersebut
terjadi perubahan kuat arus dari 10
A menjadi 2 A selama 0,1 s, maka
GGL induksi dari ujung – ujung
kumparan tersebut adalah ….
A.8 V
B.16 V
C.32 V
D.64 V
E.80 V
9. Sebuah kumparan terdiri dari 200
lilitan berbentuk persegi panjang
dengan panjang 10 cm dan lebar 5
cm. Kumparan tersebut bermedan
magnet 0,5 Wb/m2 dan diputar
dengan kecepatan sudut 60 rad/s.
Pada ujung kumparan akan timbul
GGL bolak – balik sebesar ….
A.5 V
B.30V
C.60 V
D.110 V
E.220 V
10. Arus listrik sebesar 4 A mengalir
melalui kawat penghantar dengan
arah tegak lurus medan magent
homogen dengan kerapatan fluks
magnetik 1,2 Wb/m2. Pada setiap
cm kawat timbul gaya sebesar ….
A.0,048 N
B.0,48 N
C.4,8 N
D.48 N
11.
12.
13.
14.
E.480 N
Dua buah partikel massanya m1 : m2
= 2 : 1 dan muatannya q1 : q2. Kedua
partikel tersebut bergerak melingkar
dalam bidang yang tegak lurus
medan
magnet.
Bila
besar
momentum kedua partikel itu sama,
maka perbandingan jari – jari orbit
partikel itu r1 : r2 adalah ….
A.4 : 1
B.2 : 1
C.1 : 1
D.1 : 2
E.1 : 4
Fluks magnetik dalam suatu
solenoida berubah dari 5 x 10-4 Wb
menjadi 9 x 10-4 Wb ketika suatu zat
dimasukkan
ke
dalamnya.
Permeabilitas relatif zat itu adalah
….
A.1,0
B.1,2
C.1,4
D.1,6
E.1,8
Kawat berbentuk persegi dengan
luas 10 cm2 diletakkan dalam medan
magnet B = 0,1 T. Besar fluks
magnetik pada kawat tersebut jika B
tegak lurus bidang kawat adalah ….
A.10-5 Wb
B. 10-4 Wb
C. 10-3 Wb
D. 10-2 Wb
E. 10-1 Wb
Apabila pada soal 13, B membentuk
sudut 300 terhadap bidang kawat
maka fluks magnetik pada kawat
tersebut ….
A.2 3 x 10-6 Wb.
B. 3 3 x 10-6 Wb.
C. 10 3 x 10-6 Wb.
D. 5 3 x 10-5 Wb.
E. 10 3 x 10-5 Wb.
15. Dalam SI satuan induktansi diri
dapat dinyatakan dalam ….
A.Ampere, weber, lilitan.
B.Ampere, lilitan, weber.
C.Volt, weber, ampere.
D.Lilitan, weber, ampere.
E.Volt, lilitan, weber.
6.
SOAL URAIAN
1.
2.
3.
4.
5.
Solenoida diudara panjangnya 50
cm terdiri atas 4000 lilitan.
Berapakah besar B di dalamnya bila
arus yang mengalir 0,25 A?
Sebuah
pesawat
terbang
mengangkasa dengan kecepatan 100
m/s dalam arah mendatar ke utara.
Tentukan GGL terimbas pada ujung
– ujung sayapnya yang panjangnya
20 m bila induksi magnetik bumi 5
x 10-5 T dan membentuk sudut 530
terhadap tanah !
Kereta api melaju ke utara dengan
kecepatan 72 km/jam. Tentukanlah
besar dan arah GGL yang terimbas
bila medan magnetik bumi 6 x 10-4
T dan panjang poros gerbang 1,2 m!
Kawat horizontal bebas bergerak
pada rel – rel penghantar vertikal
seperti ditunjukkan pada gambar.
Kawat memiliki massa m dan
panjang L serta hambatan R. Jika
suatu medan magnet B diarahkan
tegak lurus pada kawat, tentukanlah
kecepatan akhir kawat sejak ia
dijatuhkan!
Sebuah loop lingkaran jari – jari R
dililitan ditengah – tengah solenoida
yang memiliki jari – jari r = 5 cm
7.
8.
dan panjang l = 80 cm serta jumlah
lilitan N = 1600. Rheostat
hambatannya dapat diubah – ubah,
sehingga arus dalam solenoida
berkurang dari 6 A menjadi 1,5 A
selama 0,25. Berapakah GGL dalam
loop lingkaran ?
Suatu penghantar dialiri arus listrik
yang berubah – ubah 2A/s, apabila
diketahui induktansi diri penghantar
itu 8 x 10-3 H berapa GGL induksi
penghantar itu ?
Arus yang mengalir dalam suatu
kumparan adalah l = 5 sin 2t
dengan I dalam A dan t dalam
sekon.
Bila
induktansi
diri
kumparan 8 H, berapakah GGL
maksimum pada kumparan tersebut?
Solenoida terdiri dari 1000 lilitan
panjangnya 80 cm dan luas
penampangnya 0,2  cm2. Hitunglah
besar induktansi diri solenoida!
Cakram tembaga R = 10 cm berada
dalam medan magnet homogen yang
tegak lurus medan B = 0,1 T. Jika
cakram berputar dengan kecepatan
20 put/s berapakahbeda potensial
yang terjadi antara pusat dan
pinggiran cakram itu?
10. Batang balok yang berporos di O
berputar dengan frekuensi 5 put/s,
tentukan beda potensial antara
kedua ujungnya yang mempunyai
jarak rusuk 80 cm karena adanaya
medan B!
9.