kumparan k berbentuk lingkaran dan penampangnya 80 cm2, jumlah lilitannya 100, diletakkan di antara dua kutub magnet. dalam rangkaian di bawah, R = 5 ohm. besar

Kelas         : XII
Pelajaran   : Fisika
Kategori     : Induksi Elektromagnetik  
Kata Kunci : kumparan, lingkaran, luas penampang, lilitan, kutub magnet, hambatan, resistor, muatan listrik, medan magnet

Kode : 12.6.6 [Kelas 12 Fisika BAB 05 - Medan Magnet & Induksi Magnet]

Diketahui
Kumparan memiliki data-data sebagai berikut.
N = 100
A = 80 cm² atau [tex]8\times10^{-3}m^2[/tex]
Nilai hambatan dalam pada rangkaian R = 5 ohm
Medan magnet B = 40 mT atau [tex]4\times10^{-2}T[/tex]

Ditanya
Besar muatan listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut

Penyelesaian

Rumus GGL (gaya gerak listrik) induksi elektromagnetik
[tex]\epsilon = N\frac{\Delta \phi}{\Delta t} [/tex] ... [persamaan-1]

Rumus fluks 
[tex]\phi = BA[/tex] ... [persamaan-2]

Persamaan-2 disubstitusikan ke persamaan-1
[tex]\epsilon = N\frac{\Delta (BA)}{\Delta t} [/tex]
Luas penampang kumparan bernilai tetap, terdapat perubahan medan magnet
[tex]\epsilon = NA(\frac{\Delta B}{\Delta t}) [/tex] ... [persamaan-3]

Hubungan antara tegangan, kuat arus, dan resistor
[tex]V=IR[/tex] ... [persamaan-4]

Hubungan antara kuat arus dan muatan listrik yang mengalir
[tex]I= \frac{\Delta q}{\Delta t} [/tex] ... [persamaan-5]

Persamaan-5 disubstitusikan ke persamaan-4
[tex]V=R(\frac{\Delta q}{\Delta t}) [/tex] ... [persamaan-6]

Subyek pada persamaan-3 dan persamaan-6 memiliki satuan volt, merupakan besaran yang sama. Substitusikan persamaan-6 ke persamaan-3.
[tex]R(\frac{\Delta q}{\Delta t})=NA(\frac{\Delta B}{\Delta t})[/tex]
[tex]R\Delta q=NA\Delta B[/tex]
Kita olah agar muatan q yang mengalir menjadi subyek.
[tex]\Delta q= \frac{NA\Delta B}{R} [/tex]

Masukkan data-data ke dalam persamaan terakhir.
[tex]\Delta q= \frac{(100)(8\times10^{-3})(4\times10^{-2})}{5} [/tex]

Diperoleh besar muatan yang mengalir sebesar [tex]6,4\times10^{-3}C[/tex] atau 6,4 mC.

____________________

Pelajari kasus mengenai rangkaian listrik arus bolak-balik (RLC) sebagai kelanjutan dari induksi elektromagnetik.
https://brainly.co.id/tugas/13621917
brainly.co.id/tugas/13253761
Apabila ingin mengulang kembali materi sebelumnya yakni induksi magnet, silakan pelajari kembali sebuah soal tentang induksi magnet kawat melingkar
brainly.co.id/tugas/12883207