iklan banner

Contoh Soal HOTS Medan Magnet Kawat Berarus Listrik || Fisika SMA

 

Haloo sahabat lakonfisika.net…Berikut ini contoh-contoh soal HOTS materi Medan dan Gaya Magnet Fisika SMA yaa…Secara khusus adalah medan magnet yang diakibatkan oleh kawat berarus listrik. Soal-soal ini kami adaptasi dari berbagai buku fisika dasar. Yang berminat untuk melakukan pendalaman materi, silakan bisa disimak bersama-sama…semoga bermanfaat.

Soal HOTS Medan Magnet Kawat Berarus Listrik


Soal HOTS Medan Magnet :

1. Soal HOTS Medan Magnet pada Kawat Persegi dan Kawat Melingkar 

Sebuah kawat loop konduktor yang berbentuk persegi dengan panjang sisi $l=0,400\ m$ dialiri arus listrik $I=10,0\ A$ seperti yang ditunjukkan pada gambar. 
a. Tentukan besar dan arah medan magnet di pusat persegi. 
b. Jika bentuk kawat konduktor diubah menjadi lingkaran dan dialiri arus listrik yang sama, Berapakah besar kuat medan magnet di pusat lingkaran? 

Soal HOTS Medan Magnet pada Kawat Persegi dan Kawat Melingkar

Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 1: 

  • Tentukan arah medan magnet yang diakibatkan oleh setiap sisi persegi. 
  • Hitunglah masing-masing besar kuat medan magnet oleh masing-masing sisi persegi tersebut dengan persamaan $B=\frac{{{\mu }_{o}}I}{4\pi a}\left( \cos {{\theta }_{1}}+\cos {{\theta }_{2}} \right)$. ($a$ adalah jarak pusat lingkaran ke sisi persegi) 
  • Hitunglah resultan medan magnet akibat keempat sisi persegi tersebut. 
  • Ketika bentuk diubah menjadi lingkaran, gunakan persamaan $B=\frac{{{\mu }_{o}}I}{2a}$ untuk menghitung induksi magnet di pusat lingkaran. 
  • Perhatikan bahwa $a$ dalam persamaan ini adalah jari-jari lingkaran. Karena panjang kawat yang digunakan tetap, maka keliling lingkaran sama dengan keliling persegi.


2. Soal HOTS Medan Magnet pada 2 Kawat Lurus 

Dua buah kawat lurus, panjang, dan sejajar dialiri arus listrik dengan arah tegak lurus dengan bidang seperti pada gambar di bawah. Kawat 1 dialiri arus listrik ${{I}_{1}}$ masuk ke dalam bidang gambar (atau bisa dimisalkan ke arah sumbu $z$ negatif) dan melewati sumbu $x$ tepat di $x=+a$. Kawat 2 melewati sumbu $x$ tepat di $x=-2a$ dan dialiri arus listrik ${{I}_{2}}$ yang belum diketahui besarnya. Besar kuat medan magnet total di pusat koordinat akibat kedua arus listrik adalah sebesar $\frac{2{{\mu }_{o}}{{I}_{1}}}{2\pi a}$. Besar kuat arus listrik ${{I}_{2}}$ dapat memiliki dua kemungkinan nilai. 
a. Tentukan nilai ${{I}_{2}}$ dengan nilai terkecil dalam pernyataan persamaan ${{I}_{1}}$ dan berikan arahnya. 
b. Tentukan kemungkinan lain dari nilai ${{I}_{2}}$. 

oal HOTS Medan Magnet pada 2 Kawat Lurus


Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 2: 

  • Tentukan terlebih dahulu kemungkinan arah masing-masing medan magnet akibat kedua kawat berarus listrik tersebut. (Andaikan arah arus listrik ${{I}_{2}}$ keluar bidang dan masuk bidang gambar) 
  • Jika masing-masing ${{B}_{1}}$ dan ${{B}_{2}}$ searah, maka nilai resultan B adalah maksimum, demikian pula sebaliknya jika saling berlawanan arah maka besar resultan B adalah minimum. 
  • Lakukan analisis persamaan matematika untuk masing-masing resultan medan magnet.


3. Soal HOTS Medan Magnet Kawat Melingkar dan Lurus 

Sebuah kawat lurus yang sangat panjang dialiri arus listrik $I$. Tepat di bagian tengahnya, kawat dilengkungkan dengan membentuk busur lingkaran berjari-jari $r$, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Tentukan besar kuat medan magnet di titik $P$, yang merupat pusat busur lingkaran tersebut. 

Soal HOTS Medan Magnet Kawat Melingkar dan Lurus

Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 3: 

  • Pisahkan kawat tersebut menjadi tiga bagian, 1 busur lingkaran dan 2 kawat lurus. 
  • Tentukan induksi magnet masing-masing bagia tersebut pada titik $P$. 
  • Lanjutkan dengan menghitung resultan induksi magnetnya.


4. Soal HOTS Medan Magnet pada 3 Kawat Lurus 

Tiga buah kawat konduktor panjang dan sejajar, masing-masing dialiri arus listrik sebesar $I=2,00\ A$. Gambar di bawah ini adalah penampang ujung konduktor tersebut dengan arah arus listrik masing-masing keluar bidang gambar. Dengan mengambil nilai $a=1,00\ cm$, tentukan induksi magnet total di: (a) titik A, (b) titik B, dan (c) titik C. 

Soal HOTS Medan Magnet pada 3 Kawat Lurus


Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 4: 

  • Tentukan arah induksi magnet dari masing-masing kawat konduktor pada setiap titik yang ditanyakan. 
  • Selanjutnya lakukan analisis perhitungan resultan medan magnetnya.


5. Soal HOTS Medan Magnet pada 3 Kawat Lurus 

Dua kawat panjang yang sejajar memiliki arus listrik masing-masing ${{I}_{1}}=3\ A$ dan ${{I}_{2}}=5\ A$. Masing-masing arus listrik memiliki arah aliran seperti pada gambar. 
a. Tentukan besar dan arah medan magnet tepat di tengah antara dua kawat tersebut. 
b. Tentukan besar dan arah medan magnet di titik P yang berjarak $d=20\ cm$ di atas kawat yang berarus ${{I}_{2}}$. 

Soal HOTS Medan Magnet pada 3 Kawat Lurus


Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 5: 

  • Tentukan arah induksi magnet dari masing-masing kawat konduktor pada setiap titik yang ditanyakan. 
  • Selanjutnya lakukan analisis perhitungan resultan medan magnetnya.


6. Soal HOTS Medan Magnet pada Kawat Persegi 

Empat kawat lurus yang sangat panjang, diletakkan di titik sudut persegi dengan panjang sisi . Masing-masing kawat tersebut memiliki besar arus listrik yang sama sebesar dengan arah aliran tegak lurus terhadap bidang gambar, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Tentukan besar dan arah medan magnet pada titik C di pusat persegi. 

Soal HOTS Medan Magnet pada Kawat Persegi


Petunjuk Pengerjaan SOAL HOTS Medan Magnet 6: 

  • Tentukan arah induksi magnet dari masing-masing kawat konduktor pada titik pusat persegi. 
  • Selanjutnya lakukan analisis perhitungan resultan medan magnetnya. 


Pembahasan Soal HOTS Medan Magnet Kawat Berarus Listrik bisa ditemukan di channel “Mas Gaguk MG

0 Response to "Contoh Soal HOTS Medan Magnet Kawat Berarus Listrik || Fisika SMA"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel