1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Dua buah kawat sejajar (j dan k) yang terpisah sejauh

Berikut ini adalah pertanyaan dari nailaqonita3857 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

Dua buah kawat sejajar (j dan k) yang terpisah sejauh 4 cm dialiri arus yang berlawanan arah. besarnya arus di kawat j dan k masing-masing adalah 2 a dan 4 a. kawat j diletakkan di sebelah kiri kawat k. medan magnet di bidang yang dibentuk oleh kedua kawat ini diukur. besar medan magnet induksi di bidang ini adalah …a. 6,7 x 10-5 wb/m2 jika diukur di titik yang terletak 1 cm disebelah kanan kawat j.b. 1,5 x 10-5 wb/m2 jika diukur di titik yang terletak 8 cm disebelah kanan kawat j.c. 6 x 10-5 wb/m2 jika diukur di titik tengah antara kedua kawat. d. 0, jika diukur di titik yang terletak 4 cm di sebelah kiri kawat j.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Pada bidang ini, besar medan magnet induksi yang benar adalah:

  • 1,5×10⁻⁵ Wb/m² jika diukur di titik yang terletak 8 cm di sebelah kanan kawat j
  • 6×10⁻⁵ Wb/m² jika diukur di titik tengah antara kedua kawat
  • 0 jika diukur di titik yang terletak 4 cm di sebelah kiri kawat j

Penentuan pernyataan yang benar ini menggunakan konsep induksi magnet pada kawat lurus panjang.

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Diketahui:

kawat terpisah sejauh 4 cm = 4×10⁻² m

arah arus berlawanan arah

I kawat j: I₁ = 2 A

I kawat k: I₂ = 4 A

kawatj ada di sebelah kirikawat k

Ditanya:

  • B di jarak 1 cm = 10⁻² m sebelah kanan kawat j
  • B di jarak 8 cm = 8×10⁻² m sebelah kanan kawat j
  • B di tengah-tengah kedua kawat atau jarak 2 cm = 2×10⁻² m sebelah kanan kawat j
  • B di jarak 4 cm = 4×10⁻² m sebelah kiri kawat j

Jawab:

Ingat rumus induksi magnet pada kawat lurus panjang:

B=\frac{\mu_0I}{2\pi a}

dengan:

B: induksi magnet (Wb/m² atau T)

μ₀: permeabilitas ruang hampa = 4×10⁻⁷ Wb/Am

I: kuat arus (A)

a: jarak suatu titik ke kawat (m)

Karena arah arus kawat tidak disebutkan secara detail, asumsikan arah arus kawatj ke atas dan arah aruskawat k ke bawah (agar berlawanan arah). Lalu, asumsikan arah medan magnet masuk bidang bertanda negatif dan yang keluar bidang bertanda positif (ingat, arah medan magnet ditentukan menggunakan kaidah tangan kanan, dengan ibu jari merupakan arah arus dan lekukan jari tangan merupakan arah medan magnet).

Mari hitung besar medan magnetpadatitik yang terletak 1 cm di sebelah kanan kawat j, atau 3 cm di sebelah kiri kawat k. Pada titik ini, arah medan magnet sama-sama masuk bidang.

B_j=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 2}{2\pi \times 10^{-2}}=4\times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_k=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 4}{2\pi \times 3\times 10^{-2}}=\frac{8}{3} \times 10^{-5}=2\frac{2}{3}\times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_{tot}=-4\times 10^{-5}-2\frac{2}{3} \times 10^{-5}=-6\frac{2}{3} \times 10^{-5}\approx -6,67\times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2

Tanda negatif menandakan arah resultan medan magnet masuk bidang. Pernyataan ini tidak sesuai dengan pilihan a, yang menyatakan besar medan magnetnya yaitu 6,7×10⁻⁵ Wb/m².

Mari hitung besar medan magnetpadatitik yang terletak 8 cm di sebelah kanan kawat j, atau 4 cm di sebelah kanan kawat k. Pada titik ini, arah medan magnet kawat j masuk bidang, sedangkan arah medan magnet kawat k keluar bidang.

B_j=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 2}{2\pi \times 8\times 10^{-2}}=\frac{1}{2} \times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_k=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 4}{2\pi \times 4\times 10^{-2}}=2 \times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_{tot}=-\frac{1}{2} \times 10^{-5}+2 \times 10^{-5}=1\frac{1}{2} \times 10^{-5} =1,5\times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2

Tanda positif menandakan arah resultan medan magnet keluar bidang. Pernyataan ini sesuai dengan pilihan b, yang menyatakan besar medan magnetnya yaitu 1,5×10⁻⁵ Wb/m².

Mari hitung besar medan magnetpadatitik tengah antara kedua kawat, yaitu 2 cm di sebelah kanan kawatj atau 2 cm di sebelah kirikawat k. Pada titik ini, arah medan magnet sama-sama masuk bidang.

B_j=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 2}{2\pi \times 2\times 10^{-2}}=2 \times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_k=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 4}{2\pi \times 2\times 10^{-2}}=4 \times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_{tot}=-2 \times 10^{-5}-4 \times 10^{-5}=-6\times 10^{-5} \text{ Wb/m}^2

Tanda negatif menandakan arah resultan medan magnet masuk bidang. Pernyataan ini sesuai dengan pilihan c, yang menyatakan besar medan magnetnya yaitu 6×10⁻⁵ Wb/m².

Mari hitung besar medan magnetpadatitik yang terletak 4 cm di sebelah kiri kawat j, atau 8 cm di sebelah kiri kawat k. Pada titik ini, arah medan magnet kawat j keluar bidang, sedangkan arah medan magnet kawat k masuk bidang.

B_j=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 2}{2\pi \times 4\times 10^{-2}}=10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_k=\frac{4\pi \times 10^{-7}\times 4}{2\pi \times 8\times 10^{-2}}=10^{-5} \text{ Wb/m}^2\\B_{tot}=10^{-5}-10^{-5}=0 \text{ Wb/m}^2

Nilai nol menandakan tidak ada medan magnet pada titik tersebut. Pernyataan ini sesuai dengan pilihan d, yang menyatakan besar medan magnetnya yaitu 0.

Pelajari lebih lanjut:

  1. Materi tentang Konsep Induksi Magnetpada Berbagai Penghantaryomemimo.com/tugas/28016005
  2. Materi tentang Menghitung Besar Medan Magnet Induksidi Suatu Titikyomemimo.com/tugas/24654173
  3. Materi tentang Menghitung Kuat Arus pada Kawat yomemimo.com/tugas/25134467

#BelajarBersamaBrainly

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh anginanginkel dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 21 Jun 22
<< Previous Post
Next Post >>