5 m

3 m

I = 0,5 A

P

Contoh:Suatu loop memiliki ukuran 60 cm 30 cm. Medan magnetik masuk bidang kertas yang besarnya 0,4 Tesla. Hitunglah fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop tersebut!Penyelesaian:

Jadi, fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop tersebut adalah 7,2 10-2

Wb.

Contoh :Perhatikan gambar berikut.

Tentukan besar induksi magnetik di titik P pada jarak 3 m di atas kawat KL yang panjangnya 4 m dan berarus listrik 0,5 A!Penyelesaian:Karena kawat pendek, maka menggunakan

persamaan

Dengan cos = dan cos = cos 90o = 0

Jadi, besar induksi magnetik di titik P adalah

Tesla.

Contoh :Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 5 A . Jika jari-jari lingkaran 3 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat  melingkar adalah 4 cm maka tentukan medan magnet pada titik P!Penyelesaian:Diketahui : I = 5 A

a = 3 cm = 3 . 10– 2  m r = 4 cm = 4 . 10– 2  m

Ditanya : BP = …. ?Jawab :

Jadi, besarnya medan magnet di titik P adalah 7,2 . 10-6 Testla.

Contoh:Sebuah Toroida terdiri dari 3.000 lilitan dialiri arus listrik sebesar  5 A . Jika jari-jari dalam dan luar  berturut-turut 1 m dan 2 m . Tentukan besarnya induksi magnet ditengah toroida !Penyelesaian:Diketahui :  N = 3.000 lilitan

         I  =  5 A                  R1 = 1 m 

R2 = 2 m    

a  =  (1 + 2) = 1,5 mDitanya :  Bo = ……… ?Jawab :

Jadi, besarnya medan magnetik di tengah toroida adalah 2 . 10-3 Testla.

Contoh:Kawat panjangnya 4 m berada tegak lurus dalam medan magnet 40 T. Jika kuat arus listrik yang mengalir 800 mA, berapakah besar gaya Lorentz yang dialami kawat?Penyelesaian:Diketahui: ℓ = 4 m

B = 40 TI = 800 mA = 0,8 m

Ditanya : F = ... ?Jawab : F = B x I x l

= 40 × 0,8 × 4= 128 N

Jadi, besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah 128 N.

Contoh :Pada medan magnet homogen 2,4 10-2 Wb/m2 terdapat kawat yang panjang 1,5 m dialiri arus listrik sebesar 40 A yang membentuk sudut 30o

terhadap medan magnet. Tentukan gaya Lorentz yang bekerja pada kawat!Penyelesaian:Diketahui : I = 40 A

= 1,5 m B = 2,4 10-2 Wb/m2

= 30o

Ditanya : = …. ?Jawab :

Jadi, gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut adalah 0,72 N.

Bab 1

Uraian

10. Pembahasan Mencari hambatan dari daya lampu yang diketahui: 

Contoh:Perhatikan rangkaian listrik berikut ini! Jika hambatan dalam baterai diabaikan, maka tentukan kuat arus pada R1 !

Pembahasan: Diketahui : R1 = 4

R2 = 3 R3 = 12

v1 = 12 volt v2 = 12 volt

Ditanya : I1 ?Jawab :Loop 1 : Σ E + Σ iR = 0 –12 + i1.4 + i3.3 = 0 4i1 + 3i3 = 12Loop 2 : Σ E + Σ iR = 0 –6 + i3.3 = 0 I3 = 2 A i1 = 1,5 AHukum Kirchoff 1 untuk arus pada percabangan : I1 + i2 = i3

1,5 + i2 = 2 i2 = 0,5 A

Maka arus yang lewat pada R1 = 4 Ω adalah i1 = 1,5 A.

Contoh:Sebuah lampu menyala dengan energi sebesar 36 kJ selama 10 menit. Hitunglah daya listrik lampu tersebut.Penyelesaian:Diketahui: W = 36 kJ = 36.000 J

t = 10 menit = 600 sDitanyakan: PJawab:

Jadi, daya listrik lampu tersebut adalah 60 watt.

Contoh:Pada sebuah penghantar 50 ohm, mengalir arus 0,4 A. Bila aliran arus listrik ini berjalan selama 180 menit. Berapakah energi yang ditimbulkan?Penyelesaian:Diketahui : R = 50 ohm

I = 0,4 A t = 180 menit = 180 × 60 sekon = 10800 sekon

Ditanya : W?Jawab : Untuk menyelesaikan persoalan tersebut, ayo

gunakan persamaan 4.5W = I2 R t

= (0,4 A)2 × 50 ohm × 10800 s= 0,16 A × 50 ohm x 10800 s= 86400 joule = 86,4 × 103 joule

Jadi, besarnya energi yang ditimbulkan oleh alat tersebut adalah 86,4 × 103 joule.

Contoh:Sebuah rumah memakai 10 buah lampu dengan daya masing-masing 50 watt, sebuah kulkas 160 watt, sebuah televisi 80 watt, dan 5 buah lampu dengan daya 30 watt. Jika alat-alat listrik tersebut rata-rata menyala selama 12 jam per hari dan harga listrik Rp100,00 per kWh, berapakah biaya yang harus dikeluarkan dalam sebulan?Penyelesaian:Diketahui: P = (10 x 50 watt) + (1 x 160 watt) + (1 x 80 watt) + (5 x 30 watt)

= (500 + 160 + 80 + 30) watt= 770 watt

t = 12 jam x 30= 360 jam

Biaya per kWh = Rp100,00/kWhDitanyakan: Biaya yang harus dibayarkan selama sebulanJawab: W = Pt = 770 x 360

= 277.200 watt.jam = 277,2 kWh

Biaya yang harus dibayarkan selama sebulan = 277,2 kWh x Rp100,00/kWh= Rp27.720,00

Jadi, biaya yang harus dibayarkan selama sebulan adalah Rp27.720,00.