Penjelasan:

kita perlu menggunakan hukum Faraday dan hukum Ohm. Hukum Faraday menyatakan bahwa GGL induksi listrik (ε) dalam kumparan sebanding dengan perubahan fluks magnetik (Φ) yang melaluinya, sedangkan hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik (I) dalam suatu rangkaian sebanding dengan tegangan listrik (V) yang diterapkan dan berbanding terbalik dengan hambatan total (R) dalam rangkaian tersebut.

Dalam masalah ini, fluks magnetik yang melalui kumparan dapat dihitung dengan rumus:

di mana:

B adalah medan magnet homogen (36 mT = 0,036 T)

A adalah luas penampang kumparan (100 cm² = 0,01 m²)

N adalah jumlah lilitan kumparan (500 lilitan)

θ adalah sudut antara vektor medan magnet dan normal kumparan (sudut ini dianggap sama dengan nol karena kumparan memotong medan magnet secara sebidang)

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus ini memberikan:

Dalam rangkaian pada gambar, tegangan GGL induksi (ε) akan menimbulkan arus listrik (I) melalui resistor (R) dan induktor (L). Karena induktor dan resistor dihubungkan seri, maka hambatan total rangkaian (R) dapat dihitung sebagai berikut:

di mana:

R_L adalah hambatan induktor (dalam hal ini diabaikan karena induktor ideal)

R_R adalah hambatan resistor (dalam hal ini 40 Ω)

L adalah induktansi induktor (dalam hal ini diabaikan karena induktor ideal)

ΔI/Δt adalah laju perubahan arus listrik dalam induktor (dalam hal ini diabaikan karena saat kumparan diputar, arus listrik dalam induktor belum terbentuk)

Dengan menggunakan hukum Ohm, tegangan pada resistor (V_R) dapat dihitung sebagai berikut:

Karena arus listrik yang mengalir dalam rangkaian adalah arus searah (DC), maka impedansi induktor (Z_L) dapat diabaikan dan rangkaian dianggap hanya terdiri dari resistor. Maka, GGL induksi listrik maksimum (ε_max) pada rangkaian dapat dihitung dengan rumus:

di mana:

ω adalah kecepatan sudut putaran kumparan (50 rad/s)

Substitusi nilai yang diketahui ke dalam rumus ini memberikan:

Kemudian, arus total yang mengalir pada rangkaian saat GGL induksi maksimum dapat dihitung dengan membagi tegangan GGL induksi dengan hambatan total rangkaian: