HUKUM FARADAY - GGL LISTRIK

Selamat datang di blog saya, 

  Pada kesempatan kali ini kita akan berbagi tentang Hukum Faraday, gaya gerak listrik (ggl) pada ujung - ujung tongkat yang berada pada medan magnet homogen. Dan saya berharap, pengalaman berbagi ini dapat membuat kita semua menjadi lebih baik, terima kasih. 

DAFTAR ISI : 

1. HUKUM FARADAY 

2. SOAL PENGHANTAR 

3.   Hukum GGL Induksi

Hukum Faraday tentang ggl  induksi :

    “GGL induksi yang timbul pada ujung – ujung penghantar atau 

    kumparan adalah sebanding dengan laju perubahan fluks 

    magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar kumparan 

    tersebut”. 

Catatan :

Tanda minus pada persamaan Faraday di atas merupakan konsekuensi dari hukum kekekalan energi dimana GGL Induksi adalah merupakan tegangan imbas dari induksi.

 

Soal : 1

Sebuah kumparan dengan luas 20 m² mempunyai jumlah lilitan 1000 lilitan dan besarnya fluks magnetik Ф = 6 x 10 ^{– 5} wb dalam waktu 0,02 sekon, maka ggl induksi yang timbul pada kumparan adalah … volt.

A.  1,0

B.  2,0

C.  3,0

D.  4,0

E.  5,0

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Luas kumparan, A = 20 m².

Jumlah lilitan, N = 1 000 lilitan

Fluks magnetik, Ф = 6 x 10 ^{– 5} wb

Selama, t = 0,02 sekon 

Ditanya,

Ggl induksi, ε = … ?

 

Peny : 

Kunci : C

 

Soal : 2

Fluks magnetik yang memiliki suatu kumparan berkurang dari 10 wb menjadi 2 wb dalam waktu 4 sekon. Jika kumparan disusun dari 20 lilitan dengan hambatan 5 Ω. Kuat arus listrik yang mengalir dalam kumparan … amper.

A.  2,0

B.  3,0

C.  4,0

D.  6,0

E.  8,0

 

Pembahasan : 

Diketahui,

Jumlah lilitan, N = 20 lilitan

Fluks awal, Ф₁ = 10 weber

Fluks berikutnya, Ф₂ = 2 weber

Selang waktu, t = 4 sekon

Hambatan listrik, R = 5Ω

 

Ditanya,

Kuat arus induksi, I = … ? 

Peny : 

Besar ggl Induksi, 

Besar kuat arus induksi, 

Kunci : A

Soal : 3

Fluks magnet di dalam sebuah kumparan yang memiliki 20 lilitan berubah sesuai persamaan :

 

Ф(t) = 4t² + 2t + 5

 

Besar ggl induksi yang timbul pada kumparan pada saat t = 2 sekon adalah …

A.  18 volt

B.  90 volt

C.  180 volt

D.  270 volt

E.  360 volt

 

Pembahasan : 

Diketahui,

Jumlah lilitan, N = 20 lilitan

Saat t = 2 sekon

Persamaan fluks, Ф(t) = 4t² + 2t + 5

 

Ditanya,

Besar ggl induksi, ε = … ?

 

Peny : 

Kunci : E

 

Soal : 4

Fluks magnet yang menembus suatu kawat melingkar yang memiliki hambatan 10 Ω berubah terhadap waktu sesuai persamaan :

 

Ф = 6t² – 2t + 1

 

Dimana Ф dalam weber dan t dalam sekon. Maka besar arus induksi pada saat t = 0,25 sekon sama dengan … Amper.

A.  1,2

B.  1,0

C.  0,5

D.  0,2

E.  0,1

 

Pembahasan : 

Diketahui,

Hambatan, R = 10 Ω

Saat t = 0,25 sekon

Persamaan fluks, Ф = 6t² – 2t + 1

 

Ditanya,

Kuat arus induksi, I = … ?

 

Peny :

 

Besar ggl listrik, ε : 

Saat t = 0,25 sekon

Maka kuat arus, I : 

Kunci : E

 

Soal : 5

Medan magnetik B = 10√3 sin 5t (wb/m²) menembus tegak lurus loop yang terdiri atas 40 lilitan. Hambatan loop adalah 8Ω. Amperemeter yang dipasang pada kumparan menunjukkan kuat arus induksi maksimum sebesar 2√3 A. Luas loop adalah … cm².

A.  0,8

B.  8

C.  80

D.  800

E.  8000

 

Pembahasan : 

Diketahui,

 

Jumlah lilitan, N = 40 lilitan

Kuat arus maksimu, I_m = 2√3 A

Hambatan loop, R = 8Ω

Kuat medan magnetik, B = 10√3 sin 5t (wb/m²)

 

Ditanya,

Luas bidang kumparan, A = … ? 

Peny :

 

Laju perubahan fluks magnetik, 

Besar ggl induksi, ε : 

Fluks magnetik menembus loop dengan tegak lurus, itu berarti ꞷt = 0⁰. Atau dengan kata lain garis medan magnetik berimpit dengan garis normal bidang (N). 

Kunci : C

 

Soal : 6

Medan magnetik B = 5√2 sin 2t Tesla menembus tegak lurus kumparan seluas 100 cm² yang terdiri atas 50 lilitan, hambatan kumparan 5Ω. Maka kuat arus listrik induksi maksimum yang timbul pada kumparan.

A.  √2 amper

B.  √3 amper

C.  √5 amper

D.  2√2 amper

E.  2√3 amper

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Kuat medan magnetik, B = 5√2 sin 2t (T)

Luas kumparan, A = 100 cm² = 10 ^{– 2} m².

Jumlah lilitan, N = 50 lilitan

Hambatan, R = 5Ω

 

Ditanya,

Kuat arus maksimum, I_m = … ?

 

Peny :

 

Laju perubahan medan magnetik, 

Maka ggl induksi, ε : 

    

    Kuat arus maksimum, I_m : 

Saat arus maksimum, maka nilai sin = 1

Kunci : A

Soal : 7

Suatu kumparan datar persegi panjang dengan ukuran 2 cm x 3 cm dan 60 lilitan dihubungkan ke suatu galvanometer pengukur muatan listrik. Hambatan total rangkaian adalah 100 ohm. Kedudukan bidang kumparan mula – mula tegak lurus terhadap suatu medan magnetik homogen dengan rapat fluks 0,3 T. Besar muatan listrik yang akan ditunjukkan oleh galvanometer, jika kumparan di putar melalui sudut 60⁰ adalah … μC.

A.  Nol

B.  15

C.  45

D.  54

E.  108

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Luas kumparan, A = 6 cm² = 6.10 ^{– 4} m².

Jumlah lilitan, N = 60 lilitan

Hambatan total, R = 100 Ω

Rapat fluks, B = 0,3 T

Sudut awal, Ɵ₁ = 0⁰

Sudut berikutnya, Ɵ₂ = 60⁰

 

Ditanya,

Jumlah muatan listrik, q = … μC. 

Gaya gerak listrik, ε : 

Kuat arus, I : 

Catatan :

Kuat arus = jumlah muatan per satuan waktu

1 amper sama dengan 1 coulomb per detik 

Sehingga kita dapat menentukan muatan listrik, 

Kunci : D

Read More

PERTEMUAN - 2 MATERI AJAR ENERGI DAN USAHA

SMP WR SUPRATMAN 2 MEDAN 

Tahun Pelajaran 2019/2020

Kelas     : VII - SMP 

Materi    : Bahan Ajar 

LEMBAR 1

LEMBAR 2

LEMBAR 3

LEMBAR 4

LEMBAR 5

LEMBAR 6

Read More

MATERI GGL INDUKSI

 2.   GGL Induksi

Rumus : 

Soal : 1

Sebuah kawat yang panjangnya 2 meter bergerak tegak lurus pada medan magnetik dengan kecepatan 12 m/s. Pada ujung – ujung kawat tadi timbul beda potensial sebesar 1,8 volt. Maka besar induksi magnetik adalah … Tesla.

A.  0,075

B.  0,38

C.  0,75

D.  13

E.  15

Pembahasan :

 

Diketahui,

Panjang kawat, l = 2,0 meter

Kecepatan kawat, v = 12 m/s

Beda potensial, ε_ind = 1,8 volt

Sudut antara B dengan v, tegak lurus (Ɵ = 90⁰ )

 

Ditanya,

Kuat medan magnet, B = … ?

 

Penyelesaian : 

Kunci : A

 

 

Soal : 2

Kawat PQ digeser ke kanan dengan laju tetap dalam waktu 0,25 sekon menempuh jarak 1 m. Jika panjang PQ = 0,1 m, R = 200 Ω dan kuat medan magnet B besarnya 0,15 T.Besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat PQ adalah .... N.

Pembahasan :

Gaya gerak listrik, ε : 

Kuat arus listrik, I : 

Gaya Lorentz, F : 

Kunci : C

Soal : 3

Kawat PQ digeser ke kanan dengan laju tetap dan dalam waktu 0,25 sekon menempuh jarak 1 m. Panjang PQ adalah 0,1 m , R = 200 Ω dan kuat medan magnet adalah 0,15 T. 

Besar  dan arah arus induksi adalah .......

A. 0,3 mA arah P ke Q

B. 0,3 mA arah Q ke P

C. 3,0 mA arah P ke Q

D. 3,0 mA arah Q ke P

E. 60 mA arah P ke Q

 

Pembahasan : 

Kelajuan, v : 

Besar ggl induksi, ε : 

Maka kuat arus listrik, 

Kesimpulannya kuat arus induksi 0,3 mA dan tanda negatip menunjukkan arah arus dari bagian Q ke P.

 

Kunci : B

 

Soal : 4

Kawat PQ panjangnya 50 cm digerakkan sepanjang kawat lengkung AB memotong tegak lurus medan magnet homogen 2 x 10 ^{– 2}  T seperti pada gambar.

Pernyataan yang benar tentang besar dan arah arus induksi pada kawat PQ adalah ....

A.  1 A dari P ke Q

B.  1 A dari Q ke P

C.  4 A dari P ke Q

D.  4 A dari Q ke P

E.  4,8 A dari P ke Q

 

Pembahasan : 

Besar ggl listrik, ε : 

Maka kuat arus listrik induksi, 

Kesimpulan : besar kuat arus induksi 1,0 amper dan arahnya dari Q ke P.

 

Kunci : B

 

Read More

SERI - 3 FLUKS MAGNETIK

Soal : 3

Sebuah bidang berukuran 20 cm x 5 cm di letakkan dalam medan magnetik sebesar 10 ^{– 2} T. Jumlah magnetik yang menembus bidang tersebut. Jika arah medan magnetik membentuk sudut 30⁰ terhadap bidang adalah … wb.

A.  1 x 10 ^{– 4}

B.  1 x 10 ⁴

C.  0

D.  2 x 10 ^{– 2}

E.  5 x 10 ^{– 5}

Pembahasan : 

Luas bidang yang ditembus, A : 

                    Kunci : E 

Read More

SERI - 2 FLUKS MAGNETIK

Soal : 2

Bila induksi magnetik 10 T dan Ɵ = 60⁰, besar fluks magnetik yang menembus suatu bidang yang luasnya 1 m x 1 m. 

A.  2√3 N

B.  5√3 N

C.  2√5 N

D.  3√5 N

E.  5 N

 

Pembahasan :

 

Catatan,

Sudut Ɵ merupakan sudut antara garis normal (N) yang tegak lurus dengan bidang, terhadap garis gaya magnet B.

Maka fluks magnetik, 

Kunci : B

Read More

SERI - 1 FLUKS MAGNETIK

        Soal : 1

Sebuah bidang lima, yang ukurannya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. 

Diletakkan dalam suatu medan magnetik homogen. Dengan besar induksi magnet 0,25T dan berarah ke sumbu y +. Maka fluks magnetik melalui sisi PQRS 

adalah … wb.

A.  0,15

B.  0,12

C.  0,10

D.  0,50

E.  0,90

 

Pembahasan :

 

Jika dilihat dari sisi samping, 

Luas bidang yang ditembus garis magnet, 

Kunci : B 

Read More

PERTEMUAN - 3 TATA SURYA UNTUK SMP

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan kali ini saya akan berbagi materi pembelajaran 

"Tata Surya" yang saya tulis sendiri. Merupakan rangkuman dari 

buku pegangan siswa yang digunakan. Semoga pengalaman berbagi 

materi ajar ini dapat berguna, terima kasih. 

Daftar isi : 

1. Klasifikasi Planet 

2. Hukum Keppler 

3. Gaya Gravitasi 

4. Kala Rotasi dan Kala Revolusi Bumi 

Lembar 1

Lembar 2 

Lembar 3 

Lembar 4

Lembar 5

Read More