Di titik titik sudut b dan d pada bujur sangkar abcd. diletakkan sebuah partikel bermuatan -q. agar kuat medan listrik di a = 0 maka di titik c harus diletakkan partikel bermuatan?

PAGE 271Listrik dan magnet

MEDAN MAGNET

1. Skalu 1977

Besar gaya yang dialami seutas kawat lurus berarus listrik tidak tergantung pada

A. posisi kawat dalam medan magnetic

D. kuat arusnya

B. panjang kawat

E. kuat medan magnetnya

C. hambatan kawat

Jawab : C

2. Skalu 1977

Suatu muatan positif dari 0,2C bergerak dengan kecepatan 2 m/s dalam medan magnet yang besarnya 5 tesla. Arah kecepatan muatan itu sejajar dengan arah medan magnetic. Gaya yang dialami muatan tersebut adalah N

A. nol

B. 0,08

C. 0,5

D. 2

E. 50

Jawab : D

3. Skalu 1978

Medan magnetic dapat ditimbulkan oleh

1. muatan listrik yang bergerak

2. konduktor yang dialiri arus searah

3. konduktor yang dialiri arus bolak balik

4. muatan listrik yang tidak bergerak

Jawab : 1,2 dan 3 benar(A)4. Skalu 1978

Besar kuat medan magnetic di suatu titik yang letaknya sejauh r dari suatu penghantar lurus yang dialiri arus I adalah sebanding dengan

A. IB. rI

C. r/I

D. I/r

E. 1/rIJawab : D>>>>

5. Skalu 1978

Sehelai kawat yang dialiri arus listrik dengan arah ke barat diletakkan dalam medan magnet yang arahnya ke atas. Gaya yang dialami kawat tersebut arahnya :

A. ke atas D. ke selatan

B. ke bawah E. ke timur

C. ke utara Jawab : D

(perhatikan diagram vector disamping)

6. Skalu 1978

Pada dua buah kawat sejajar yang masing-masing dialiri arus listrik sama besar timbul gaya yang besarnya . Jarak antara kedua kawat itu 1 meter. Besar arus dalam setiap kawat adalah A

B. 1/8

D. 1

E. 2

Jawab : D

7. PPI 1981

Elektron yang bergerak dengan kecepatan sejajar dengan kawat berarus listrik 10A pada jarak 1cm dari kawat berarus akan mendapatkan gaya sebesar N()

Jawab : B

8. PPI 1981

Dua buah kawat lurus yang sangat panjang diletakkan sejajar satu sama lain pada jarak r. Jika kedua kawat itu masing-masing dialiri arus searah I yang arahnya sama, maka kedua kawat itu

A. tolak menolak dengan gaya sebanding rB. tarik menarik dengan gaya sebanding

C. tolak menolak dengan gaya sebanding

D. tarik menarik dengan gaya sebanding

E. tarik menarik dengan gaya sebanding

Jawab : D

,arah arusnya sama maka terjadi gaya tarik menarik9. PPI 1983

Dua kawat sejajar dialiri arus listrik searah dan akan tolak menolak atau tarik menarik, besar gaya tarik menarik atau tolak menolak tersebut

1. berbanding lurus dengan perkalian kedua arus

2. berbanding lurus dengan akar panjang

3. berbanding terbalik dengan jarak kedua kawat

4. berbanding terbalik dengan akar jarak kedua kawat

Jawab : 1 dan 3 benar(B)

10. Sipenmaru 1984

Dua kawat yang sama panjang dipasang vertical sejajar dengan jarak d. Kawat pertama dialiri arus sebesar I ke atas. Titik P (dalam bidang kedua kawat itu) yang terletak di antaranya dan jarak dari kawat pertama. Jika induksi magnetic di titik P besarnya nol, ini berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah

A. I/3 ke bawah

C. 3I ke atas

E. 2I ke bawah

B. I/2 ke bawah

D. 2I ke atas

Jawab : D

11. Sipenmaru 1984

Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari L dialiri arus listrik I. Besarnya kuat medan magnetic pada pusat lingkaran itu adalah

A. tidak tergantung L

D. berbanding lurus dengan LB. sebanding dengan L2

E. berbanding terbalik dengan L2

C. berbanding terbalik dengan L

Jawab : C

12. Sipenmaru 1985

Jika dua kawat lurus sejajar dilalui arus listrik masing-masing dan dengan

, maka gaya interaksi tiap satuan panjang kawat pertama adalah

A. kali gaya interaksi pada kawat kedua

B. sama dengan gaya interaksi pada kawat kedua

C. 2 kali gaya interaksi pada kawat kedua

D. kali gaya interaksi pada kawat kedua

E. 4 kali gaya interaksi pada kawat kedua

Jawab : B

Gaya interaksi kedua kawat sama besar13. UMPTN 1990 Rayon B

Sebuah electron bergerak searah dengan sumbu y positif dan masuk ke dalam medan magnetic homogen sehingga menjalani gerak melingkar seperti pada gambar. Ini menunjukkan bahwa medan magnetic searah dengan sumbu

A. z positif C. x positif E. y positif

B. z negative D. x negative

v = kecepatan electron (arah electron)

I = arah arus listrik

F = gaya lorentzJawab : C

14. UMPTN 1990 Rayon B

Sebuah electron bergerak dengan kecepatan v dalam medan magnet yang induksi magnetikya B. Jika v adalah dalam bidang xy membentuk sudut

dengan sumbu x dan B sejajar dengan sumbu y, maka lintasan electron terbentuk

A. garis lurus sejajar sumbu yB. garis lurus sejajar sumbu xC. lingkaran sejajar sumbu yD. lingkaran sejajar sumbu xE. spiral dengan sumbunya sejajar sumbu yJawab : E

Perhatikgan diagram vector disamping

15. UMPTN 1990 Rayon B

Dua buah partikel massanya dan muatannya . Kedua partikel itu bergerak melingkar dalam bidang yang tegak lurus medan magnetic homogen. Bila besar momentum kedua partikel itu sama, maka perbandingan jari-jari orbit partikel-partikel itu, , adalah

A. 4 : 1

B. 2 : 1

C. 1 : 1

D. 1 : 2E. 1 : 4

Jawab : E

16. UMPTN 1991 Rayon C

Sebuah zarah bermuatan listrik bergerak dan masuk ke dalam medan sedemikian rupa sehingga lintasannya berupa lingkaran dengan jari-jari 10cm. Jika zarah lain bergerak dengan laju 1,2 kali zarah pertama, maka jari-jari lingkarannya 20cm. Ini berarti bahwa perbandingan antara massa permuatan zarah pertama dengan zarah kedua adalah

A. 3 : 5

B. 4 : 5

C. 1 : 2

D. 5 : 6E. 5 : 4

Jawab : A

17. UMPTN 1992 Rayon C

Kawat persegi panjang PQRS berarus listrik I, berada dalam medan magnetic B, yang tegak lurus bidang gambar menjauhi pengamat. Jika arah arus adalah PQRSP, maka

1. gaya pada PQ ke kiri, pada RS ke kanan

2. gaya pada QR ke atas, pada PS ke bawah

3. tidak ada kopel yang bekerja pada kawat PQRS4. besar gaya pada PQ dan RS = besar gaya pada QR dan PS

Jawab : 1,2 dan 3 benar

18. UMPTN 1993 Rayon C

Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik tegangan tinggi dari selatan ke utara. Arah medan magnetic yang diakibatkan arus listrik di atas kawat tersebut adalah

A. selatan

B. utara

C. timur

D. barat

E. tenggaraJawab : C

19. UMPTN 1993 Rayon A

Kuat medan magnetic (induksi magnetic) di pusat kawat yang melingkar berjari- jari R meter dan berarus I ampere, bila adalah T

Jawab : A

20. UMPTN 1994 Rayon A/B/C kode 22/25/23Suatu kumpatan berkawat tipis dengan jumlah lilitan, arus listrik, dan jari-jari lumparan berturut-turut N, I, dan R. Induksi magnetic di pusat lingkaran kumparan bertambah bila dilakukan penambahan nilai

1. I tetapi N dan R tetap

3. N tetapi I dan R tetap

2. N dan I tetapi R tetap

4. R tetapi N dan I tetap

Jawab :1,2 dan 3 benar (A)

21. UMPTN 1994 Rayon C kode 23Pada gambar dibawah ini terlukis bahwa kawat panjang lurus pq dilalui arus lisrtik sebesar dan kawat empat persegi panjang abcd dilalui arus sebesar . Resultan gaya yang dialami keempat persegi panjang abcd adalah

A. 20

C. 120 E. 220

B. 60

D. 180

Jawab : D

Kawat ab dan cd tidak mengalami gaya dari kawat pq atau gaya saling meniadakan

Kawat abcd terjadi gaya tolak menolak pada kawat ad dan bc Gaya total yang diperoleh jumlah aljabar gaya kawat pq dan kawat da dengan kawat pq dan kawat bc

Maka :

22. UMPTN 1995 Rayon A/C kode 55/42Besar gaya yang dialami sebuah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnetic bergantung pada hal-hal berikut, kecuali

A. massa partikel

D. besar muatan partikel

B. arah gerak partikel

E. besar medan magnetik

C. besar kecepatan gerak partikel

Jawab : A

, bergantung pada :

1. medan magnetic

3. muatan partikel

2. kecepatan muatan partikel

4. arah gerak muatan partikel

23. UMPTN 1995 Rayon A kode 55x dan y adalah dua kawat yang terdiri arus sama, dengan arah menuju pembaca. Supaya tidak dipengaruhi oleh medan magnet, sebuah kompas harus diletakkan di titik

A. 5

C. 3 E. 1

B. 4

D. 2

Jawab : D

suatu kompas tidak dipengaruhi oleh medan magnet maka kompas harus terletak pada tempat yang medan magnetnya nol

titik 2 mempunyai resultan medan magnet sama dengan nol karena induksi x dan y berlawanan arah (perhatikan gambar)

24. UMPTN 1996 Rayon B kode 52Dua kawat panjang a dan b diletakkan sejajar pada jarak 8cm satu sama lain (lihat pada gambar).

Tiap kawat dialiri arus 20A. Jika , maka induksi magnet di titik P yang terletak di antara kedua kawat pada jarak 2cm dari kawat a adalah millitesla

A. 0,1 B. 0,13 C. 0,2 D. 0,25 E. 0,3

Jawab : B

25. UMPTN 1996/1997 Rayon B kode 52/58

Kawat lingkaran dengan jari-jari 3 meter dialiri arus 6 ampere. Besar induksi magnetic pada pusat lingkaran P teslaA. C. E.

B. D. Jawab : B

26. UMPTN 1996 Rayon C kode 24suatu partikel bermuatan 0,04C

Page 2

Embed Size (px) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

MEDAN MAGNET

MEDAN MAGNETSimon Patabanghttp://spatabang.blogspot.comFakultas TeknikJurusan Teknik ElektroUniversitas Atma Jaya Makassar

Apa yang dimaksud ?Jika sebuah kawat yang diletakkan vertikal di sekitar tumpukan serbuk besi diberi arus listrik, maka serbuk besi ini akan membentuk garis-garis konsentris dengan kawat sebagai pusatnya.

Garis-garis ini menggambarkan bahwa di sekitar kawat tersebut ada medan magnet Medan magnetik diberi simbol : B

Medan Magnet: merupakan ruang magnet yang di dalamnya masih bisa di rasakan adanya gaya magnet

MAGNET DAN KUTUB MAGNETKutub magnet: bagian magnet yang paling kuat pengaruh kemagnetannyaKutub-kutub magnet: utara (U) dan selatan (S)Jarum untuk kompas :secara bebas mengarah ke utara dan selatanBumi sebagai magnet : Kutub-kutub magnet bumi sedikit bergeser dari kutub- kutub geografi

Merial yang mudah menimbulkan pengaruh magnetik disebut ferromagnetikBahan ferromagnetik misalnya besi, cobalt, nikel

Seperti pada listrik :

Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)

Perbedaan antara gaya listrik dan gaya magnetGaya ListrikBekerja searah dengan medan listrik Bekerja pada partikel bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak Bekerja memindahkan partikelGaya MagnetBekerja dalam arah tegak lurus medan magnetBekerja pada partikel bermuatan hanya jika partikel tersebut bergerakTidak bekerja untuk memindahkan partikel

1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik

Gaya magnet pada kawat berarus

atauMedan magnet di sekitar kawat berarus

Medan magnet di sekitar kawat berarus

B berarah keluar

Arah:Besar:

dsrdB

Medan magnet di dalam kawat berarus I0

Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus

Satuan SI untuk B adalah : tesla (T)1 tesla = 1 newton / (coulomb meter/detik) = 1 newton / (ampere meter)

Kalau dikaitkan dengan definisi medan magnet : Jika sebuah kawat dengan panjang 1 meter dan berarus listrik 1 ampere dalam pengaruh medan magnet menghasilkan gaya 1 Newton, maka besar medan magnet tersebut adalah 1 tesla.

Satuan yang lebih awal untuk B (bukan SI) adalah : gauss.

1 tesla = 104 gauss

2. Partikel bermuatan dalam Medan magnet

Gaya Lorentz

Gaya yang bekerja pada muatan yang bergerak dalam medan magnetBesarnya gaya magnetik FB yang bekerja pada suatu partikel sebanding dengan muatan q dan laju partikel |v|

arah dari gaya FB bergantung pada arah kecepatan partikel v dan arah medan magnetik B

Ketika partikel bergerak sejajar dengan vektor medan magnetik, gaya magnetik yang bekerja pada partikel adalah nol

Ketika vektor kecepatan partikel v membuat sudut 0 dengan medan magnetik, gaya magnetik bekerja dalam arah yang tegak lurus dengan v dan B. Dengan kata lain F bidang yang dibentuk oleh v dan B

Gaya magnetik yang bekerja pada muatan positif berlawanan arah dengan gaya magnetik yang bekerja pada muatan negatif yang begerak dalam arah yang sama

Besarnya medan magnetik yang bekerja pada partikel yang bergerak sebanding dengan sin q dimana q adalah sudut yang dibentuk vektor kecepatan partikel dan medan magnetik B

Menentukan arah gaya Lorentz :

GAYA LORENTZ

Ke mana arah Fmagnet?

Partikel bermuatan dalam medan magnetik serba sama

Medan menembus bidang

Perhatikan laju tidak berubahtetapi arah berubahForce is always to v

Medan menembus bidang

Karena gaya selalu dalam arah radial, ia bekerja untuk mempertahankan partikelbergerak dalam lingkaran

Sekian

adsxqr