Kuat medan magnet (induksi magnetik) – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA 2013

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.31

Selembar kawat berarus listrik dilengkungkan seperti pada gambar. Jika jari-jari kelengkungan sebesar 50 cm, maka besarnya induksi magnetik di pusat lengkungan adalah… (µ_o = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1)

A. 1/3 π . 10^-7 T
B. 1 . 10^-7 T
C. π . 10^-7 T
D. 2 . 10^-7 T
E. 2π . 10^-7 T

Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari kelengkungan (r) = 50 cm = 0,5 meter
Kuat arus (I) = 1,5 Ampere
Permeabilitas vakum (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Ditanya : Kuat medan magnet di pusat lengkungan yang ditimbulkan oleh arus listrik yang mengalir pada kawat
Jawab :

360^o = 1 keliling lingkaran. Karena 120^o / 360^o = 1/3 maka 120^o = 1/3 keliling lingkaran.
Rumus kuat medan magnet di pusat kumparan dengan sejumlah lilitan :
Keterangan : B = kuat medan magnet, N = jumlah lilitan, I = kuat arus listrik, r = jari-jari kelengkungan.
Pada soal di atas, hanya terdapat 1 lilitan sehingga N dilenyapkan saja dari persamaan. Kumparan kawat pada soal di atas bukan 1 lingkaran tetapi 1/3 lingkaran. Rumus di atas disesuaikan lagi dengan soal ini sehingga berubah menjadi :
Kuat medan magnet di pusat lengkungan :
Arah medan magnet tegak lurus ke dalam menjauhi pandangan mata.
Jawaban yang benar adalah E.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.31

Seutas kawat lurus dilengkungkan dan dialiri arus 6 A seperti pada gambar. Jika jari-jari kelengkungan R = 3π  cm, maka besar induksi magnetik di titik P adalah…

A. 0,5 x 10^-5 T
B. 2,0 x 10^-5 T
C. 4,0 x 10^-5 T
D. 6,0 x 10^-5 T
E. 8,0 x 10^-5 T

Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari kelengkungan (r) = 3π cm = (3π/100) meter
= 3π/10² meter = 3π.10^-2 meter
Kuat arus (I) = 6 Ampere
Permeabilitas vakum (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Ditanya : Kuat medan magnet di pusat lengkungan yang ditimbulkan oleh arus listrik yang mengalir pada kawat
Jawab :
360^o = 1 keliling lingkaran. Karena 45^o / 360^o = 1/8 maka 45^o = 1/8 keliling lingkaran.
Kuat medan magnet di pusat lengkungan :
Arah medan magnet tegak lurus ke dalam menjauhi pandangan mata.
Jawaban yang benar adalah A.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.31
Perhatikan gambar! Suatu penghantar dialiri arus listrik I = 9A, jika jari-jari kelengkungan R = 2π cm dan µ_o = 4π.10^-7  Wb.A^-1.m^-1, maka besar induksi magnetik di titik P adalah…
A. 3 . 10^-5 T
B. 6 . 10^-5 T
C. 9 . 10^-5 T
D. 12 . 10^-5 T
E. 15 . 10^-5 T
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari kelengkungan (r) = 2π cm = (2π/100) meter
= 2π/10² meter = 2π.10^-2 meter
Kuat arus (I) = 9 Ampere
Permeabilitas vakum (µ_o) = 4π.10^-7 Wb.A^-1 m^-1
Ditanya : Kuat medan magnet di pusat lengkungan yang ditimbulkan oleh arus listrik yang mengalir pada kawat
Jawab :
360^o – 120^o = 240^o. Karena 240^o / 360^o = 2/3 maka 240^o = 2/3 keliling lingkaran.
Kuat medan magnet di pusat lengkungan :
Arah medan magnet tegak lurus ke dalam menjauhi pandangan mata.
Jawaban yang benar adalah B.

(Jumlah halaman : 56)

Materi Pembahasan Soal :

1. Pengukuran
2. Vektor
3. Gerak Lurus
4. Gerak Melingkar Beraturan
5. Hukum Newton
6. Dinamika Rotasi
7. Usaha dan Energi
8. Elastisitas
9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
10. Fluida Dinamis
11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
12. Termodinamika
13. Gelombang Mekanik
14. Alat Optik
15. Gelombang Cahaya
16. Gelombang Bunyi
17. Listrik Statis
18. Listrik Dinamis
19. Gaya Magnet
20. Induksi Elektromagnetik
21. Listrik Arus Bolak Balik
22. Efek fotolistrik
23. Relativitas Khusus
24. Fisika Inti