Jumat, 27 Mei 2016


Tiga buah kawat berarus A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi. Kawat A dialiri arus dengan arah keluar bidang baca, kawat B dan C dialiri arus dengan arah masuk bidang baca tersusun seperti gambar di bawah!



Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat B untuk panjang kawat 1 meter
b) Arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat B

Pembahasan
a) Kawat B akan ditolak oleh kawat A dan ditarik oleh kawat C . Ilustrasi seperti gambar di bawah



Interaksi kawat B dan A menghasilkan FBA :



Interaksi kawat B dan C menghasilkan FBC :



Resultan kedua gaya magnetik namakan FB:



Masukkan data, dan akan didapatkan hasil :



b) Salah satu cara untuk menentukan arah FB dengan penguraian vektor gaya kelas 10 SMA, ilustrasi gambar berikut :





Arah FB adalah 60o terhadap sumbu X.



Pada gambar di atas terlukis bahwa kawat lurus pq dilalui arus listrik sebesar I1 = 10 A dan kawat persegi panjang abcd dilalui arus I2 = 5 A. Resultan gaya yang dialami kawat empat persegi panjang abcd sebesar....mikronewton.
A. 20
B. 60
C. 120
D. 180
E. 220

Pembahasan
Akibat medan magnet yang berasal dari I1, ada 4 gaya yang bekerja pada persegipanjang abcd, masing-masing namakan sebagai Fab, Fbd, Fcd dan Fda


Perhatikan kawat ab dan kawat cd. Posisi kawat dari sumber medan magnet (kawat pq), panjang kawat dan kuat arus yang melalui kedua kawat sama. Jika dihitung gaya lorentz pada keduanya akan sama besar. Tampak pada gambar bahwa arah kedua gaya pada ab dan cd berlawanan arah, sehingga resultan keduanya adalah nol. Tinggal menentukan gaya lorentz yang bekerja pada kawat bc dan kawat da, setelah itu dikurangkan, karena keduanya berlawanan arah.



Sehingga resultan kedua gaya:

Tiga buah kawat tersusun seperti gambar !



Tentukan besar dan arah gaya magnetik pada kawat II untuk panjang kawat 1 meter

Pembahasan
a) Kawat II dipengaruhi oleh dua kawat yang lain kawat I dan III

Gaya yang timbul pada kawat II akibat pengaruh kawat I namakan F21 sebesar :



Arah ke kiri

Gaya yang timbul pada kawat II akibat pengaruh kawat III namakan F23 sebesar :



Arah ke kiri

Resultan kedua gaya namakan F2:



Arah ke kiri
Dua buah kawat dengan konfigurasi seperti gambar di bawah!



Tentukan besar dan arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat II untuk panjang kawat 0,5 meter!

Pembahasan
Besar gaya magnetik jika dua buah kawat berarus didekatkan adalah :



Arah gaya:
Jika kedua arus memiliki arah yang sama maka kedua kawat akan tarik menarik
Jika kedua arus memiliki arah yang berlawanan maka kedua kawat akan saling tolak

Dengan demikian arah gaya pada kawat II adalah ke kiri (ditarik mendekat ke kawat I)

Perhatikan gambar berikut!



Kemanakah arah gaya magnetik pada kawat ?

Pembahasan
Seperti soal nomor satu didapat arah gaya adalah keluar bidang baca atau keluar bidang gambar atau mendekati pembaca.
1. Perhatikan gambar berikut ! Seutas kawat berada diantara dua magnet yang memiliki besar induksi magnetik 0,02 Tesla. Jika besar kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 5 A,
Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat sepanjang 10 cm
b) Arah gaya magnetik dengan acuan arah mata angin pada gambar

pembahasan
a) Besar gaya magnetik pada kawat sepanjang l meter yang berada pada medan magnet B Tesla dan dialiri kuat arus listrik sebesar i Ampere dengan sudut antara arah B dan i sebesar θ adalah :



b) Arah gaya ditentukan dengan kaidah tangan kanan
4 jari → arah B
Jempol → arah i
Telapak tangan → arah F

Jika terdapat dua buah kutub magnet maka arah B adalah dari kutub Utara ke kutub Selatan, sehingga arah F adalah masuk bidang baca atau jika mengikuti petunjuk mata angin arahnya adalah ke bawah.