SOAL - SOAL INDUKSI ELEKTROMAGNETIK - 1

Soal – soal Induksi Magnetik sebanyak 25 buah soal. Untuk latihan siswa yang duduk di kelas XII – MIPA SMA.

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Sepotong kawat penghantar dengan panjang 5 cm digerakkan dengan kecepatan 2 cm/s memotong tegak lurus medan magnet homogen yang induksi magnetnya 0,4 T sehingga besar ggl induksi yang terjadi pada kawat penghantar sebesar …

A.   4 x 10 ^{– 4} volt

B.   4 x 10 ^{– 3} volt

C.   4 x 10 ^{– 2} volt

D.  4 x 10 ^{– 1} volt

E.   4 volt

 

Soal : 2

Sepotong kawat memotong tegak lurus garis gaya magnet dari 6 x 10 ^{– 2} wb selama 0,02 sekon. Maka ggl induksi yang terjadi pada kawat sebesar …

A.   6,0 V         

B.   4,5 V         

C.   3,0 V

D. 1,5 V

E. 1,2 V

 

Soal : 3

Kawat AB dengan panjang 1,5 m diletakkan dalam medan magnetik 0,5T dengan arah masuk bidang seperti gambar berikut.

Ternyata diujung – ujung kawat timbul bedapotensial 6V dengan bedapotensial A lebih rendah dari potensial B. Besar dan arah kecepatan kawat AB adalah …

A.   8 m/s ke kanan

B.   8 m/s ke kiri

C.   4 m/s ke kanan

D.  4 m/s ke kiri

E.   2 m/s ke kanan

 

Soal : 4

Sebuah kumparan kawat terdiri atas 100 lilitan diletakkan dalam magnet. Apabila fluks magnetik yang melingkar berubah dari 2 x 10 ^{– 4} wb menjadi 5 x 10 ^{– 4} wb dalam selang waktu 10 s. Gaya gerak listrik induksi yang timbul sebesar …

A.   4 x 10 ^{– 5} V                  D. 4 x 10 ^{– 2} V

B.   4 x 10 ^{– 3} V                  E. 3 x 10 ^{– 2} V

C.   3 x 10 ^{– 3} V

 

Soal : 5

Kawat AB panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat PQ memotong medan magnetik homogen 0,04 T seperti gambar berikut.

Jika hambatan R = 0,02Ω dan kecepatan kawat v = 2 m/s. Besar dan arah induksi pada kawat AB adalah …

A.   20 A dari A ke B

B.   2 A dari A ke B

C.   2 A dari B ke A

D.  1 A dari A ke B

E.   1 A dari B ke A

 

Soal : 6

Perhatikan faktor – faktor berikut.

(1)   Jumlah lilitan kumparan

(2)   Laju perubahan fluks magnetik

(3)   Hambatan luar

 

Faktor – faktor yang mempengaruhi GGL induksi pada kumparan ditunjukkan oleh nomor …

A.   (1) dan (2)

B.   (1) dan (3)

C.   (2) dan (3)

D.  (1) saja

E.   (2) saja

 

Soal : 7

Kawat AB sepanjang 50 cm digerakkan ke kiri dengan kecepatan 10 m/s seperti gambar berikut.

Agar per sekon yang dipakai oleh hambatan R sebesar 2 W, maka besar induksi magnetik yang diperlukan adalah …

A.   0,1 tesla                         D. 2,0 tesla

B.   0,5 tesla                         E. 4,0 tesla

C.   1,0 tesla

Soal : 8

Sebuah kumparan terdiri atas 20 lilitan dengan luas 3 x 10 ^{– 2} m² dan berada dalam medan magnetik yang besarnya 6 x 10 ^{– 4} T. Jika medan magnetik berubah secara tetap hingga nol selama 0,01 s. Maka ggl induksi yang timbul adalah …

A.   3,6 x 10 ^{– 6} volt

B.   1,8 x 10 ^{– 4} volt

C.   1,0 x 10 ^{– 4} volt

D.  1,8 x 10 ^{– 3} volt

E.   3,6 x 10 ^{– 2} volt

 

Soal : 9

Suatu kawat melingkar dengan hambatan 3Ω diletakkan fluks magnetik yang berubah sebagai fungsi waktu Փ = (t + 3)², dengan t dalam s dan Փ dalam wb. Arus yang mengalir dalam kawat pada saat t = 3 s adalah …

A.   4 amper

B.   6 amper

C.   12 amper

D.  18 amper

E.   36 amper

 

Soal : 10

Rangkaian kawat ABCD dengan hambatan R terletak dalam medan magnetik yang kuat medannya B dan arahnya masuk bidang kertas seperti gambar berikut.

Jika kawat PQ dengan panjang L digerakkan ke kanan dengan kecepatan v. Maka gaya yang bekerja pada kawat PQ sebesar ….

Soal : 11

Kawat AB dalam medan magnet 0,5T digeser ke kanan dengan kecepatan 4 m/s seperti gambar berikut.

Jika panjang kawat AB adalah 50 cm. Maka besar GGL induksi yang terjadi pada kawat AB adalah …

A.   1,0 volt                          D. 4,0 volt

B.   2,0 volt                          E. 8,0 volt

C.   3,0 volt

 

Soal : 12

Kawat sepanjang L digerakkan dalam medan magnet homogen B dengan kecepatan v sehingga timbul GGL induksi ℰ. Jika kuat medan magnet dan kecepatan dijadikan dua kali. GGL induksi yang timbul sekarang adalah …

A.   8ℰ                                 D. ℰ

B.   4ℰ                                 E. ¼ ℰ

C.   2ℰ

 

Soal : 13

Fluks magnetik pada sebuah kumparan yang terdiri atas 50 lilitan berubah sebesar 6 x 10 ^{– 2} wb selama 0,2 s. Maka besar GGL induksi pada kawat tersebut adalah …

A.   60 volt                           D. 15 volt

B.   45 volt                           E. 7,5 volt

C.   30 volt

 

Soal : 14

Sebuah kumparan dengan radius 0,10 m dan terdiri atas 200 lilitan ditempatkan tegak lurus pada suatu medan magnetik homogen 0,2T. Jika dalam 0,1 s medan magnetik menjadi dua kali semula. GGL induksi rata – rata dalam kumparan …

A.   2ϖ volt                           D. 4ϖ² volt

B.   4ϖ volt                           E. nol

C.   2ϖ² volt

 

Soal : 15

Kuat arus sekunder dari transformator step – down …

A.   Selalu lebih kecil dari kuat arus primer.

B.   Selalu lebih besar dari kuat arus primer.

C.   Sama dengan kuat arus primer.

D.  Tidak terhitung pada kuat arus primer.

E.   Mungkin lebih besar atau lebih kecil dari kuat arus 

    primer.

 

Soal : 16

Kumparan primer sebuah transformator mempunyai 5.000 lilitan digunakan untuk menurunkan tegangan 200V menjadi 50V. Banyaknya lilitan kumparan sekunder adalah …

A.   25.000                           D. 10.000

B.   20.000                           E. 7.500

C.   12.500  

 

Soal : 17

Sebuah transformator pada bagian primernya dihubungkan pada tegangan 110V dan kuat arus 1A. Sedangkan bagian sekundernya menghasilkan daya 165W. Efisiensi transformator adalah …

A.   50%                              D. 85%

B.   65%                              E. 90%

C.   75%

 

Soal : 18

Perhatikan data pengukuran beberapa besaran pada transformator berikut.

Berdasarkan data pada tabel tersebut, nilai P dan Q berturut – turut adalah …

A.   P = 100V dan Q = 4A

B.   P = 100V dan Q = 6A

C.   P = 110V dan Q = 4A

D.  P = 110V dan Q = 2A

E.   P = 220V dan Q = 2A

Soal : 19

Perhatikan gambar berikut

Agar arah arus induksi pada hambatan R dari A ke B, maka magnet batang harus digerakkan …

A.   Mendekati kumparan

B.   Menjauhi kumparan

C.   Arah ke atas

D.  Arah ke bawah

E.   Diputar perlahan – lahan

 

Soal : 20

Sepotong kawat menembus medan magnet homogen secara tegak lurus dengan laju perubahan fluks magnetik 3 wb/s, maka perbandingan GGL induksi sebelum dan sesudah perubahan fluksnya adalah …

A.   1 : 2                              D. 3 : 4

B.   1 : 4                              E. 4 : 1

C.   2 : 1

 

Soal : 21

Tabel berikut berisi informasi besaran – besaran pada transformator ideal.

Berdasarkan info pada tabel, besar V_S pada transformator pertama dan I_S pada transformator kedua adalah …

A.   2V dan 1A

B.   2V dan 10A

C.   10V dan 1A

D.  20V dan 1A

E.   20V dan 2A

 

Soal : 22

Sebuah kumparan dengan N lilitan mengalami laju perubahan fluks magnetik d wb/s sehingga timbul GGL induksi sebesar 9d wb/s perbandingan GGL induksi sebelum dan sesudah diubah adalah …

A.   1 : 3                              D. 9 : 1

B.   1 : 9                              E. 9 : 2

C.   3 : 1

 

Soal : 23

Sebuah trafo memiliki kumparan primer dan sekunder dengan jumlah lilitan masing – masing 100 dan 300. Jika tegangan yang dihasilkan oleh kumparan sekunder adalah 60V, tegangan primer adalah …

A.   240 volt                         D. 10 volt

B.   180 volt                         E. 5 volt

C.   20 volt

 

Soal : 24

Sebuah transformator dengan efisiensi 80% mengeluarkan arus sebesar 4A pada kumparan. Jika N_P : N_S = 1 : 5. Maka besar arus pada kumparan primer adalah …

A.   30 A                              D. 2 A

B.   25 A                              E. 1 A

C.   10 A

 

Soal : 25

Arus sebesar 4 A dihasilkan oleh sebuah transformator dengan perbandingan lilitan primer dan sekunder 2 : 5. Besar arus yang diberikan adalah …

A.   10 A                              D. 1,6 A

B.   5 A                                E. 0,8 A

C.   2,5 A

HUKUM OHM DAN CONTOH SOAL

NAMA SEKOLAH  :

Tahun Pelajaran  :

Semester           : I (Satu)

Mata Pelajaran    : Fisika

Materi Ajar         : Hukum Ohm

Kelas                 : XII MIPA

Hari/tanggal       :

Guru                  : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

 

Daftar Isi :

·        Hukum Ohm

·        Soal Diskusi

 

Hukum Ohm

Menentukan nilai R

Keterangan :

R = nilai hambatan kawat (Ω)

ρ = hambatan jenis (Ω,m)

L = panjang kawat (m)

A = luas penampang kawat (m²)

Catatan

Rumus luas penampang A selalu berbentuk lingkaran sehingga anda perlu mengingat kembali rumus menghitung luas lingkaran.

Dari rumus di atas terlihat

• Nilai hambatan R berbanding lurus dengan nilai hambatan jenisnya ρ.
• Nilai hambatan R berbanding lurus juga dengan panjang kawatnya L.
• Nilai hambatan kawat R berbanding terbalik dengan nilai luas penampang A.

 

 

Menentukan kuat arus I

Keterangan :

V = tegangan sumber (volt)

I = kuat arus listrik (A)

R = hambatan/resistor (Ω)

Catatan

• Kuat arus listrik I berbanding lurus dengan besar tegangan sumber V.
• Kuat arus listrik I berbanding terbalik dengan hambatan R.

Menggunakan grafik

 

Melihat bentuk grafiknya, grafik tersebut merupakan grafik garis lurus (linear).

Sehingga dapat disimpulkan nilai hambatan R :

R = m = tan θ

Soal Diskusi

Soal : 1

Suatu komponen listrik dilalui arus listrik sebesar 200 mA ketika diberi tegangan listrik sebesar 80V. Jika besar tegangan listrik yang diberikan pada komponen menjadi 120V, tentukan kuat arus listrik yang mengalir.  

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Kuat arus I₁ = 200 mA

Tegangan, V₁ = 80V

Tegangan, V₂ = 120V

 

Ditanya,

Kuat arus I₂ = … ?

 

Dari soal tidak disebutkan tentang nilai R, berarti R₁ = R₂.

soal : 2

Perhatikan tabel berikut. 

Bedapotensial pada ujung – ujung hambatan R berubah – ubah saat dialiri arus listrik yang berubah. Dari tiga kali pengukuran diperoleh data seperti pada tabel di atas. Hitunglah besar hambat R tersebut.

 

Pembahasan :

Perhatikan tabelnya, boleh kita memasangkan data 1 dengan 2. Atau memasangkan data 1 dengan data 3 bahkan data 2 dengan data 3.

Catatan :

1 mA = 10 ^{– 3} A

Soal : 3 (Hots)

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut. 

Setiap baterai yang dipasang pada rangkaian tersebut memiliki bedapotensial sebesar 1,5V. Pada rangkaian (a) terdapat 2 baterai dan rangkaian (b) ada 3 baterai.

a)   Jika besar hambatan R₁ = R₂ = 200 Ω. Tentukan perbandingan kuat arus listrik yang mengalir pada kedua rangkaian tersebut.

b)   Agar kuat arus listrik yang mengalir pada kedua rangkaian sama R₁ = 40Ω. Tentukan besar hambatan R₂ yang harus dipasang.

 

Pembahasan :

Bagian a)

 

Untuk rangkaian (a) kita misalkan V₁ = 2(1,5) = 3V dan rangkaian (b) kita misalkan V₂ = 3(1,5) = 4,5V. Dan hambatan R₁ = R₂ = 200 Ω.

Bagian b)

Jika I₁ = I₂ dan R₁ = 40Ω dan R₂ = … ?

Soal : 4

Seutas kawat dengan panjang 8 meter memiliki luas penampang 4 mm². Jika besar hambatan jenis kawat tersebut adalah 2 x 10 ^{– 6} m.Ω, tentukan besar hambatan kawat.

 

Pembahasan :

Diketahui,

Panjang kawat, L = 8 m

Luas penampang, A = 4 mm².

Hambatan jenis, ρ = 2.10 ^{– 6} Ωm

Ditanya,

Hambatan R = … ?

Jawab : 

Soal : 5 (Hots)

Kawat dengan panjang 1,5 m dan luas penampang 2 mm² memiliki hambatan sebesar 20Ω. Jika terdapat kawat yang panjangnya 3 m, tetapi luas penampangnya 0,5 mm² dan tersebut dari bahan yang sama dengan kawat pertama, tentukan hambatan kawat kedua.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Panjang kawat, L₁ = 1,5 m

Luas penampang, A₁ = 2 mm².

Hambatan, R₁ = 20 Ω

Panjang kawat, L₂ = 3m

Luas penampang, A₂ = 0,5 mm².

Hambatan jenis, ρ₁ = ρ₂

 

Ditanya :

Hambatan R₂ = … ?

Jawab :