10. induksi EM.doc

8/20/2019 10. induksi EM.doc

http://slidepdf.com/reader/full/10-induksi-emdoc 1/7

Listrik dan Magnet

Induksi Elektromagnetik 1. SPMB 2003 Regional I kode 721

Batang magnet bergerak dengan kelajuan konstan mendekati kumparan. Beda potensial listrik yang terukur pada titik x dan y adala akan !

". lebi tinggi di x dan akan semakin berkurang

B. lebi tinggi di y dan akan semakin berkurang

#. sama dengan nol

$. lebi tinggi di x dan akan semakin membesar nilainya

%. lebi tinggi di y dan akan semakin membesar nilainya

&a'ab ( #

Untuk menentukan yang mana diantra titik x dan y mempunyai potensial

tinggi harus ditentukan arah arus dengan Hukum Lenz. Namun, arah lilitan

kumparan yang berperan pada penentuan arus tidak tergambar dengan jelas

2. Sebua magnet batang digerakkan keluar masuk kumparan )liat gambar*.

++l induksi pada kumparan akan bertamba apabila

1. Magnet batang diganti ole magnet yang lebi

kuat

2. ,e-epatan keluar masuknya magnet batang

3. &umla lilitan kumparan bertamba

. "rus kumparan bertamba

Pernyataan di atas yang benar adala (

". 1/2 dan 3 B. 1 dan 3 #. 2 dan $. saja %. 1/2/3 dan

&a'ab ( #dt

di L

dt

d N −=

Φ−=ε

3. Besar ggl induksi pada kumparan rotor sebua generator arus bolak balik

tidak pengarui ole

". Besar medan magnet $. $iameter ka'at kumparan

B. ,e-epatan sudut kumparan %. aju perubaan luks magneti-

#. &umla lilitan kumparan &a'ab ( $

) t NBAdt

d N

dt

di L ω ω ε -os=

Φ−=−= *

. $iantara a-tor4aktor berikut (

1. 5ambatan linier 2. &umla lilitan kumparan

3. au perubaan luks magnet

6ang mempengarui gaya gerak listrik induksi pada kumparan adala

". 1 saja B. 1 dan 2 #. 2 saja $. 2 dan 3 %. 3 saja

&a'ab ( $dt

d N

dt

di L

Φ−=−=ε

. $iantara a-tor4aktor berikut ini

www.mhharismansur.com

8 S

x y

8S

102

http://www.mhharismansur.com/




Listrik dan Magnet

1. &umla lilitan kumparan 2. aju perubaan luks magnet

3. Besar induksi magnet.

6ang mempengarui ggl induksi dalam pengantar adala !". 1 saja #. 1/2 dan 3 %. 3 saja

B. 1 dan 2 $. 2 dan 3

&a'ab ( #

dt

BAd L

dt

d N

dt

di L

*)−=

Φ−=−=ε

9. $iantara a-tor4aktor berikut ini (

1. &umla lilitan kumparan 2. aju perubaan luks magnet

3. Besar induksi magnet

6ang mempengarui ggl induksi dalam generator adala !

". )1* #. )1*/ )2* dan )3* %. )3*B. )1* dan )2* $. )2* dan )3*

&a'ab ( # t NBA ω ω ε sin=

7. $iantara aktor4aktor berikut (

1. &umla lilitan kumparan 2. aju perubaan magnet

3. ara medan magnet

6ang dapat memperbesar gaya gerak listril induksi adala (

". 1 saja B. 1 dan 2 #. 2 saja $. 2 dan 3 %. 3 saja

&a'ab ( B)t

N ∆

∆Φ−=ε *

:. "rus induksi dalam kumparan sama dengan ara I bila arus tersebut (

". Beruba nilainya #. Menge-il %. Beruba aranya

B. Membesar $. ;etap nilainya &a'ab ( #

<. Berikut ini adala a-tor4aktor yang mempengarui besar ggl induksi yang

yang diasilkan generator/ kecuali (

". uas penampang kumparan $. &umla lilitan kumparan

B. ,e-epatan putaran rotor %. 8kuran ka'at lilitan

#. ,uat medan magnet &a'ab ( %) θ ω ε -os NBA−= *

10. $iantara ketentuan yang berkaitan dengan siat induktor adala

1. Muda mengantarkan rekuensi arus renda

2. Menguba energi listrik menjadi energi magnet

3. tidak dapat dile'ati arus seara

6ang benar adala !

". 1 saja #. 2 saja %. 3saja

B. 1 dan 2 $. 2 dan 3

&a'ab ( B

11. 8MP;= 1<<: Rayon " kode


103





Listrik dan Magnet

Menaikkan ggl maksimum suatu generator A agar menjadi kali semula/

dapat dilakukan dengan -ara !

". jumla lilitan dilipatduakan dan periode putarnya menjadi > kali mula4mula

B. ke-epatan sudut dan luas penampang kumparan dijadikan > kalinya

#. induksi magneti- dan jumla lilitan dijadikan kali semula

$. luas penampang dan periode putar dijadikan 2 kali semula

%. penampang dan periode dijadikan > kali semula

&a'ab ( "

maka/ =B"2

=B"( bukti(!

mak mak

π ω ε ε ε ===

1**))? 2.

2

?2 1.

21

21

21

21

21

21

===↑==

===↑==

A

A

A

A A A

!

! x

N

N

!

! x

N

N ! ! N N

mak mak mak

mak mak

mak

mak mak

mak mak

ω

ω

ω

ω

ε

ε ω ω

ε

ε

1? 7.

12

2?2 .

19**))

3? 3.

21

21

21

21

21

===↑==

===↑==

===↑==

!

! x

A

A

!

! x

A

A! ! A A

!

! x

A

A

!

! x

A

A! ! A A

NB

B N

NB

B N N N B B

mak

mak mak

mak mak

mak

mak mak

mak mak

mak mak mak

mak mak

ε

ε

ε

ε

ε

ε

12. 8MP;= 1<<9 Rayon B kode 2

$ata spesiik dua bua generator tertera dalam table berikut (

+enerator &umla lilitan kumparan Induksi magnet

" 1200 ! x 2107 −

B 900 ! x 2103 −

&ika kedua generator berputar dengan rekuensi yang sama/ maka

perbandingan ggl induksi maksimum generator " dan B adala !

". ( 3 B. ( 1 #. 1 ( 2 $. 1 ( 3 %. 1 (

&a'ab ( $

3(1(

*103*)9000)(*107*)1200)((@...(103(9000107(1200

21

22

221121

21

2

22

2

11

=∴

==↑====↑==−−

−−

ε ε

ε ε ω ε

ε ε

x x B N B N NBA! x B N ! x B N

13. PPI 1<:1

Suatu kumparan terdiri dari 200 liliran berbentuk persegi panjang dengan

panjang 10cm dan lebar cm. ,umparan ini bersumbu putar tegak lurus medan

magneti- sebesar 2A7/0 m"b dan diputar dengan ke-epatan sudut 90rad#s.

Pada ujung kumparan timbul ggl bolak balik maksimum sebesar !$olt

". 30 B. 90 #. 110 $. 220 %. 00

&a'ab ( "www.mhharismansur.com

10





Listrik dan Magnet

Bolt30*90*)07/01/0*)7/0*)200)

*)maks*)1sinsin

...@(radAs90(A7/0(7(10(200 2

==

==↑∴=↔=

======

x

pxl NB NBAt t NBA

m%b Bcml cm p N

ε

ω ω ε ω ω ω ε

ε ω

1. Induktansi diri dari suatu kumparan (

". Berbanding terbalik dengan induksi magnet

B. Berbanding lurus dengan panjang kumparan

#. Berbanding lurus dengan kuat arus

$. Berbanding terbalik dengan luks magneti-

%. Berbanding lurus dengan jumla lilitan

&a'ab ( % { & L N L &

N L 1≈↑Φ≈≈Φ

=

1. 8ntuk memperbesar induksi dalam suatu kumparan dapat dilakukan dengan-ara sebagai berikut kecuali (

". Memperbesar penampang ka'at

B. Memperbanyak jumla lilitan kumparan

#. Memakai magnet yang lebi kuat

$. Melilitkan kumparan pada inti besi lunak

%. Memutar kumparan lebi -epat

&a'ab ( "

θ ε sin. B'$dt

d N −=

Φ−=

19. 5ubungan antara induktansi diri dengan jumla lilitan/ luks magnet dan kuat

arus dalam kumparan yang benar adala

".Φ

= N&

L B. N

& L

Φ= #.

Φ=2

N& L $.

&

N L

2

Φ= %.

&

N L

Φ=

&a'ab ( %

&

N L L& N

t

& L

t N

t

& L

t N

Φ=↑=Φ↑=

Φ∴−=

Φ−= ε ε ?

17. PPI 1<:3

Sebua kumparan ) solenoid * mempunyai induktansi 00 mH . Besar ggl

induksi diri yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubaan aruslistrik dari 100mA menjadi 0mA dalam 'aktu 0/01 detik se-ara beraturan

adala !

". 3m( #. 3( %. 300(

B. 300m( $. 30(

&a'ab ( #

( mm

mt

& & L

t

& L

st mA & mA & mH L

301/0

*1000)*700)

*)

@...(01/0(0(100(70

0

0

=−

−=∆

−−=

∆

∆−=

=====

ε

ε

1:. 8MP;= 1<<3 Rayon #


10





Listrik dan Magnet

Suatu kumparan dengan 900 lilitan dan induktansi diri 0 mH mengalami

perubaan arus listrik dari 10 ampere menjadi ampere dalam 'aktu 0/1

detik . Beda potensial antara ujung4ujung kumparan yang diakibatkannyaadala !$olt

". 1/: B. 2/ #. /: $. 10/: %. 1/

&a'ab ( B

olt/21/0

*10)*10.)

*)

@...(1/0((10(0(900

20

0

=−

−=∆

−−=

∆

∆−=

======

−

t

& & L

t

& L

st A & A & mH L N

ε

ε

1<. 8MP;= 1<<3 Rayon "

,uat arus listrik dalam suatu rangkaian tiba4tiba turun dari 10 A menjadi 2 A

dalam 'aktu 0/1detik . Selama peristi'a ini terjadi timbul ggl Induksi sebesar

32$olt dalam rangkaian. Induktansi rangkaian !henry". 0/32 B. 0/0 #. 2/ $. 32 %. 0

&a'ab ( B

H & &

t L

t

& L

st A & A & L

/0*102)

*1/0*)32)

*)

.

olt32(1/0(2(10(@...

0

0

=−

−=−

∆−=∴

∆

∆−=

=====

ε ε

ε

20. Solenoida terdiri 00 lilitan/ induktansinya 0/ 5 diubungkan dengan sumber

listrik mengasilkan luks magnet 0/002 Cb. ,uat arus yang mengalir dalam

solenoida adala !

". 0/2 B. 1/2 #. 1/0 $. 2/00 %/ 2/0&a'ab ( %

A L

N & &

N L

& "b H L N

7/2/0

10.2700

@...?10.2?/0?700

3

3

==Φ

=∴Φ

=

==Φ==

−

−

21. ,umparan terdiri dari 100 lilitan berada dalam luks magnet yang beruba dari

0/2 'b menjadi 0/1 'b dalam 'aktu 0/2 detik. Besar ggl induksi dalam

kumparan adala ! olt

". /0 B. 2/ #. 2 $. 0/ %. 0/1

&a'ab ( "

Bolt702/0

*1/0)100

@...?100?2/0

'eber 1/02/01/0?'eber 1/0?'eber 2/01221

=−

−=∆

∆Φ−=

===∆

−=−=Φ−Φ=∆Φ=Φ=Φ

t N

N st

ε

ε

22. $alam kumparan 00 lilitan terjadi perubaan garis gaya magnet dari 1.1043

'b menjadi 10.1043 'b dalam 'aktu 2 milli sekon. ++ yang timbul ! olt

". 7 B. 100 #. 12 $. 10 %. 17

&a'ab ( B


109





Listrik dan Magnet

$olt t

N

mst %b

%b%b

10010.27

*10.7)700

@...?27?10.710.1710.10

10.10?10.17

3

3

333

12

3

2

3

1

=−

−=∆

∆Φ−=

==∆−=−=Φ−Φ=∆Φ

=Φ=Φ

−

−

−−−

−−

ε

ε

23. Suatu kumparan dengan 00 lilitan apabila terjadi perubaan luks magneti-

sebesar 2D1043 Cb dalam 'aktu 1 sekon/ besarnya gaya gerak listrik yang

timbul pada ujung4ujung kumparan ! olt

". 1 B. 1/ #. 2 $. 2/ %. 3

&a'ab ( "

$olt

x

t N

t N "b x

11

102

700

@...(1(700(102

3

3

=−=∆

∆Φ−=∴

==∆==∆Φ

−

−

ε

ε

2. Sebua kumparan yang mempunyai 200 lilitan dan luas penampang 100-m2

mengalami perubaan Induksi dari 100m CbAm2 menjadi 00m CbAm2 dalam

'aktu 20 milli sekon. +gl induksi yang timbul pada kumparan ! Eolt

". 100 B. 200 #. 300 $. 00 %. 900

&a'ab ( %

olt90020

17/0*100700)200

*)*)

@...(m20(mCbAm700(mCbAm100

m101700-m1700(200

12

2

2

2

1

22

−=−

−=

∆

−−=

∆

∆−=

∆

∆Φ−=

====

=== −

m

mm

t

A B B N

t

A B N

t N

st B B

x A N

ε

ε

ε

2. 8MP;= 2000 Rayon "ABA# kode 29A2A22

;ongkat konduktor yang panjangnya 1 m berputar dengan ke-epatan sudut

tetap sebesar 10 rad#s didalam daera bermedan magneti- seragam B F 0/1! .

Sumbu putaran tersebut melalui sala satu ujung tongkat dan sejajar aranya

dengan ara garis4garis medan magneti- di atas. )gl yang terinduksi antara

kedua ujung tongkat dalam $olt besarnya !

". 0/ B. 1/0 #. 1/9 $. 3/1 %. 9/0&a'ab ( "

olt*1*)10*)1/0)

2

1*

G2)

22

*G.2)*G.)*)

@...(1/0(A10(1

21

212

21

2222

===

======Φ

=

====

l B

l Bl !

B

dt

l d B

dt

l d B

dt

dA B

dt

BAd

dt

d

! B srad ml

ω ε

ω ε

ε ω

29. "rus pada sebua kumparan F00m5 beruba setiap saat menurut ungsi

32*) 2

−+= t t t i . Besar ++ Induksi diri pada saat tF0/1s adala !olt

". 2200 B. 220 #. 22 $. / %. 2/2

&a'ab ( %www.mhharismansur.com

107





Listrik dan Magnet

( ) $olt t Lt t

dt

d L

dt

di L

st mH Lt t t i

2/2*1/0.)7/0*)32

@...(1/0(700(32*)

2

2

−=+−=+−=−+−=−=

===−+=

ε

ε

27. Sepotong ka'at pengantar yang panjangnya l digerakkan memotong tegak

lurus B/ seingga menimbulkan ggl induksi. &ika ke-epatan gerak ka'at dua

kali semula dengan ara tetap dan panjang ka'at menjadi seperempatnya/

maka ggl induksi menjadi ! 0ε

". 0/2 B. 0/0 #. 2 $. 3 %.

&a'ab ( B

000001

01

0 7/07/0*2*))@...((2 ε ε ε ====∴=== $ Bl $l B Bl$l l $$

2:. $alam per-obaan pembangkit tenaga listrik dengan memutar kumparandidalam satu medan magnetik yang sama diperole data dalam sistim SI. 6ang

mengasikan ++ induksi maksimum terbesar adala kumparan ke !

,umparan ke ")m2* = $)mAs* ". )1* #. )3* %. )*

B. )2* $. )*

&a'ab ( $

*2*)*)) z x y A N == ω ε

)1* x 2 y z

)2* 2 x y 2 z

)3* 3 x 2 y 1A2 z

)* * y 2 z

)* 2 x 2 y z

2<. Solenoida H/6 dan mengasilkan induksi magnet dialiri arus listrik seperti

gambar. 8rutan yang mengasil kan induksi elektromagnetik dari besar keke-il adala !

". H/ 6 dan

B. H/ dan 6

#. 6/H dan

$. 6/ dan H %. /H dan 6 &a'ab ( %

100(70(701/0

27(

1/0

17(

1/0

27/2(((( ===

x x x

l

N i

l

N i

l

N i + , *

z

z z

y

y y

x

x x


10-m

2=

"

H

10-m

1=

"

6

10-m

2=

"

10:



Documents

10. induksi EM.doc