INDUKTANSI DIRI

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan kali ini saya akan berbagi materi pembelajaran tentang INDUKTANSI DIRI disertai dengan beberapa contoh soal yang telah dibahas. Semoga pengalaman berbagi ini bermanfaat buat kita semua, terima kasih.

DAFTAR ISI 

1. TEORI INDUKSI 

2. SOAL DAN PEMBAHASAN

4.   Induktansi Diri 

Untuk memahami induktansi diri, saat saklar di putus. Lampu tidak serta merta langsung padam, melainkan perlahan hingga padam.

 

Peristiwa tersebut menunjukkan adanya arus induksi yang disebabkan oleh perubahan fluks magnetik pada induktor L. 

Soal : 1

Berapa ggl yang akan diinduksikan dalam sebuah induktor 100 mH. Dimana arus berubah dari 10 A menjadi 7A dalam waktu 9 x 10 ^{- 2}  sekon.

A.  – 3,3 volt

B.  + 3,3 volt

C.  – 2,2 volt

D.  + 2,2 volt

E.  + 1,0 volt

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Kuat arus, I₁ = 10 A

Kuat arus, I₂ = 7 A

Induktor, L = 100 mH = 0,1 H

Selang waktu, ∆t = 9 x 10 ^{- 2}  sekon

 

Ditanya,

Ggl induksi, ε = … ?

 

Peny : 

Kunci : B

Soal : 2

Sebuah induktor 100 mH dialiri arus yang berubah terhadap waktu I(t) = t(1- 4t), dimana I dalam satuan amper dan t dalam satuan sekon. Maka besar ggl induktansi yang timbul pada ujung – ujung induktor saat t = 2 sekon.

A.  1,0 volt

B.  1,5 volt

C.  2,0 volt

D.  2,5 volt

E.  3,0 volt

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Induktor, L = 100 mH = 0,1 H

Persamaan arus, I(t) = t (1 – 4t) = t – 4t².

Waktu, t = 2 sekon

 

Ditanya,

Besar ggl induktansi, ε = … ?

 

Peny : 

Kunci : B

 

Soal : 3

Arus dalam suatu induktor 90 mH berubah terhadap waktu sebagai I = t² – 6t dalam satuan SI. Maka besar ggl induksi pada saat t = 1 sekon adalah …

A.  + 0,36 volt

B.  – 0,36 volt

C.  + 0,18 volt

D.  – 0,18 volt

E.  + 1,00 volt

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Induktor, L = 90 mH = 9 x 10 ^{– 2} H

Persamaan arus, I = t² – 6t

Selang waktu, ∆t = 1 sekon

 

Ditanya,

Gaya ggl induksi, ε = … ?

 

Peny : 

Kunci : A

 

Soal : 4

Seperti soal nomor 3, kapan ggl bernilai nol.

A.  1 sekon

B.  2 sekon

C.  3 sekon

D.  4 sekon

E.  5 sekon

 

Pembahasan : 

Kunci : C

 

Soal : 5

Sebuah kumparan dengan hambatan 40Ω dan induktansi 50 H dialiri oleh arus yang besarnya berubah – ubah terhadap waktu menurut persamaan :

 

I = 0,18 sin (120πt)

 

Kuat arus induksi maksimum yang timbul pada kawat kumparan tersebut … dalam satuan πA.

A.  15

B.  16

C.  17

D.  27

E.  34

Pembahasan :

 

Diketahui,

Hambatan, R = 40 Ω

Induktor, L = 50 H

Persamaan arus, I = 0,18 sin (120πt)

 

Ditanya,

Kuat arus maksimum, I_m = … ?

 

Peny : 

Untuk menentukan kuat arus induksi maksimum, maka kita akan mencarikan terlebih dahulu ggl maksimum.

 

Agar tercapai ggl maksimum, maka cos 120πt = 1. Sehingga : 

Dan kuat arus maksimum, 

Kunci : D

 

Soal : 6

Sebuah kumparan berbentuk toroida memiliki luas penampang 5 cm², dengan jari – jari efektif 0,1 meter dan 200 lilitan. Maka besar induktansi toroida adalah … μH.

A.  0,2

B.  0,4

C.  4,0

D.  15,0

E.  40

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Luas penampang, A = 5 cm² = 5.10 ^{– 4} m².

Jari – jari efektif, r_ef = 0,1 m

Jumlah lilitan, N = 200

 

Ditanya,

Besar induktansi diri, L = … ?

 

Peny :

 

Kuat medan magnet pada toroida, B : 

Fluks magnetik, Ф : 

Garis gaya magnet membentuk sudut 0⁰

terhadap bidang toroida. 

Maka besar induktansi diri toroida, L : 

Kunci : E

 

Soal : 7

Sebuah kumparan dengan induktansi 0,25 H dialiri arus berubah – ubah terhadap waktu menurut persamaan I(t) = 8 – 6t² ( dalam satuan SI ). GGL induksi diri sebesar 12 volt timbul pada saat t sama dengan … detik.

A.  1

B.  2

C.  3

D.  4

E.  5

Pembahasan : 

Kunci : D

 

Soal : 8

Kumparan yang hambatannya 2Ω dan induktansinya 0,02 H dialiri arus listrik dengan persamaan I(t) = 5 sin 200t. Maka kuat arus I yang mengalir pada hambatan 8Ω adalah … amper.

A.  0,5

B.  1,0

C.  2,0

D.  2,5

E.  5,0

 

Pembahasan : 

    Saat nilai cos 200t = 1, maka ε_m = 20 volt. 

Kunci : B