121
Fisika SMAMA XII
Soal Latihan :
1. Suatu kawat penghantar berbentuk lingkaran dialiri arus
listrik, jika induksi magnet di titik pusat lingkaran sebesar 6 .10
-5
T, tentukan berapa kuat arus yang mengalir pada kawat tersebut
2. Kawat penghantar berbentuk lingkaran dengan jari-jari
15 cm dialiri arus listrik 10 A. Tentukan besarnya induksi magnet :
a. di titik pusat lingkaran, dan
b. di titik yang berjarak 20 cm dari pusat lingkaran pada sumbu kawat
4. Induksi Magnetik di Sumbu Solenoida dan Toroida
Solenoida adalah kumparan yang panjang di mana diameter kumparan
lebih kecil dibandingkan dengan pan- jang kumparan, jarak antara lilitan yang
satu dengan yang lainnya sangat rapat dan biasanya terdiri atas satu lapisan atau
lebih. Sedangkan toroida adalah sebuah
solenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran seperti terlihat
pada Gambar 4.7. Besarnya induksi magnetik pada titik
yang terletak pada sumbu solenoida dinyatakan dengan persamaan :
Jika titik P di pusat solenoida
B = P
In atau B = .... 4.11
Jika titik P terletak di ujung solenoida B =
atau .... 4.12
dengan : B = induksi magnet di pusat tengah-tengah solenoida
P = permeabilitas ruang hampa
I = kuat arus listrik dalam solenoida N = jumlah lilitan dalam solenoida
L = panjang solenoida
Gambar 4.7
a Solenoida b Toroida
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
122
Besarnya induksi magnetik di pusat sumbu toroida adalah B =
P In atau B =
.... 4.13 dengan :
B = induksi magnet di pusat tengah-tengah toroida
P = permeabilitas ruang hampa
I = kuat arus listrik dalam toroida
N = jumlah lilitan dalam toroida
2 Sr = keliling toroida
Bagaimana menentukan kutub-kutub magnet pada solenoida?
1. Sebuah solenoida yang panjangnya 50 cm memiliki 2000 lilitan, dialiri
arus sebesar 4 ampere. Hitunglah induksi magnet : a.
di ujung solenoida, b. di tengah-tengah solenoida
Penyelesaian : Diketahui
: L = 50 cm = 5.10
-1
m N = 2.000 llt
I = 4 A
P = 4
S × 10
-7
Wb A
-1
m
-1
Ditanyakan : a. B = ...? di ujung b.
B = ...? di tengah-tengah Jawab
: n =
= 4.10
3
lilitanm a.
Induksi magnet di ujung solenoida B =
P In
= . 4 S.10
-7
. 4 . 4.10
3
= 32 S . 10
-4
T
Contoh Soal Keingintahuan : Rasa Ingin Tahu
Di unduh dari : Bukupaket.com
123
Fisika SMAMA XII
Wawasan Produktivitas : Kewirausahaan
b. Induksi magnet di tengah-tengah solenoida B =
P In
= 4 S.10
-7
. 4 . 4.10
3
= 64 S . 10
-4
T 2.
Sebuah toroida yang memiliki 4.000 lilitan dialiri arus sebesar 5 A. Apabila diketahui jari-jari lingkaran bagian dalam 8 cm dan bagian
luar 12 cm. Tentukan besarnya induksi mgnet pada toroida tersebut Diketahui
: N = 4.000 llt
I = 5 A
r
1
= 8 cm r
2
= 12 cm Ditanyakan : B = ...?
Jawab : Jari-jari rata-rata toroida adalah :
r = r
1
+ r
2
= 8 + 12 = 10 cm = 1.10
-1
m B =
= = 4.10
-2
T
Adanya medan magnet di sekitar kawat yang beraliran arus listrik dapat dimanfaatkan untuk melakukan kegiatan misalnya menjalankan mesin
produksi pada suatu pabrik dengan memanfaatkan sebuah relai yang bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik. Coba buatlah sebuah relai
sederhana yang diperlengkapi dengan skema alat, cara kerja, dan rincian biaya yang digunakan sampai alat tersebut dapat digunakan
Soal Latihan :
1. Sebuah solenoida panjangnya 25 cm, terdiri atas 500 lilitan.
Apabila solenoida tersebut dialiri arus listrik sebesar 5 A, tentukan besarnya induksi magnet di ujung dan di
tengah-tengah solenoida tersebut 2.
Sebuah toroida memiliki 10.000 lilitan. Apabila jari-jari lingkaran luar dan dalam toroida masing-masing 18 cm
dan 12 cm, tentukan besarnya induksi magnet di dalam toroida tersebut
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
124
B. Gaya Magnetik Gaya Lorentz
