soal dan pembahasan hukum hukum kemagnetan

1. Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika rapat fluks magnetiknya 0,2 tesla dan kuat arus yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, gaya yang dialami kawat itu adalah...
A. 10,5 x 10−4 N
B. 2,55 x 10−2 N
C. 7,50 x 10−1 N
D. 0,90 N
E. 2,25 N

Pembahasan
D1: l = 10 cm = 0,1 m
        i = 45 A
       B = 0,2 T
D2 :F =....?
D3: F = Bil
       F = 0,2 x 45 x 0,1
       F = 0,90 N

   2. Cobalah perhatikan gambar dibawah ini !
                        

A. 1,6 x 10^-5 T
B. 3,2 x 10^-5 T
C. 4,8 x 10^-5 T
D. 6,4 x 10^-5 T
E. 9,2 x 10^-5 T

Pembahasan

D1 :I = 4 A
     a₁ = a₂ = 5 cm = 0,05 m

D2 :Bp...?

D3 : Titik P mengalami induksi magnetik yang disebabkan oleh penghantar berarus I₁ , yaitu B₁dan oleh penghantar berarus I₂ yaitu B₂ .
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, kita dapatkan bahwa B₁ dan B₂ searah.

                          

3.     Sebuah penghantar lurus panjang berarus 2 A berada di udara . Jika µo = 4π x 10^-7 Wb/ Am., maka besar induksi magnetik pada jarak 10 cm dari penghantar tersebut adalah …

A. 8 x 10^-6 T
B. 6 x 10^-6 T
C. 5 x 10^-6 T
D. 4 x 10^-6 T
E. 2 x 10^-6 T

Pembahasan

D1 : I = 2 A
       a = 10 cm = 0,1 m

D2 : B...?

D3 :
        
  

4.     Perhatikan gambar penghantar kawat setengah lingkaran dibawah ini

                        

Jika a = 10 cm dan arus I = 2 Ampere, maka besar dan arah induksi magnetik dititik P adalah…

A. 8,0π x 10^-6 T dan arah masuk bidang gambar
B. 6,0π x 10^-6 T   dan arah masuk bidang gambar
C. 4,0π x 10^-6 T   dan arah masuk bidang gambar
D. 2,0π x 10^-6 T   dan arah keluar bidang gambar
E.  1,0π x 10^-6 T   dan arah keluar bidang gambar

          Pembahasan

D1 :I = 2 A
      a = 10 cm = 0,1 m
      N= ½

D2 : B...?

D3 :

              

5.     Sebuah kawat berarus listrik I diletakkan diantaran dua kutub magnet utara dan selatan seperti gambar disamping.

                               
Arah gaya Lorentz pada kawat adalah...

A. masuk bidang kertas
B. keluar bidang kertas
C. menuju kutub utara magnet
D. menuju kutub selatan magnet
E. dari kutub utara menuju kutub selatan

Pembahasan

Gunakan kaidah tangan kanan
                        

              6. Perhatikan gambar kawat yang dialiri arus berikut.                         

                                                              

Besar induksi magnetik di titik P adalah..( µ0 = 4π . 10-7 Wb/A.m)

A.  0,5π . 10-5 T

B.   π . 10-5 T

C.  1,5π . 10-5 T

D.  2,0π . 10-5 T

E.  3,0π . 10-5 T

Pembahasan

Induksi magnetik di P adalah:

(1/4 diperoleh karena seperempat lingkaran)

7.     dua kawat sejajar l dan m masing-masing panjangnya 2 m dan terpisah pada jarak 2 cm. Pada kawat m yang kuat arusnya 1,5 A mengalami gaya magnetik dari kuat arus kawat l sebesar 6 . 10-5 N ( µ0 = 4π . 10-7 Wb/A.m). kuat arus pada kawat l adalah...

A. 1,2 A
B. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 2,4 A
E. 3,0 A

Pembahasan

                 

                     i2 = 2 A

       8. Sebuah muatan positif bergerak memotong medan 
           magnet homogen secara tegak lurus. Gambar yang benar 
           tentang arah gaya magnet, kecepatan dan medan magnet 
           adalah...

                 

Pembahasan:

Gunakan kaidah tangan kanan (lihat nomor 1) dengan mengganti jempol sebagai arah kecepatan (v), telunjuk sebagai arah medan magnet (B) dan jari tengah sebagai arah gaya lorentz (F)

jadi jawabannya B

          9. Tiga buah kawat tersusun seperti gambar !

                                        

           Tentukan besar dan arah gaya magnetik pada kawat II
           untuk panjang kawat 1 meter

           Pembahasan
           a) Kawat II dipengaruhi oleh dua kawat yang lain kawat I dan III
                Gaya yang timbul pada kawat II akibat pengaruh kawat I 
                namakan F21 sebesar :

                     
               Arah ke kiri

               Gaya yang timbul pada kawat II akibat pengaruh kawat III 
               namakan F23 sebesar :

                       
               Arah ke kiri
               Resultan kedua gaya namakan F2:
                       
               Arah ke kiri

           10. Dua buah kawat dengan konfigurasi seperti gambar di bawah!

              Tentukan besar dan arah gaya magnetik yang bekerja pada 
               kawat II untuk  panjang kawat 0,5 meter!

              Pembahasan
              Besar gaya magnetik jika dua buah kawat berarus 
              didekatkan adalah :

                      

        Arah gaya:

        Jika kedua arus memiliki arah yang sama maka kedua kawat 

        akan tarik menarik

        Jika kedua arus memiliki arah yang berlawanan maka kedua 
  kawat akan saling tolak

        Dengan demikian arah gaya pada kawat II adalah ke kiri 

       (ditarik mendekat ke kawat I)