LATIHAN SOAL
C. GGL Induksi Diri
Ggl induksi yang terjadi karena adanya perubahan fluks magnetik yang ditimbulkan oleh rangkaian itu sendiri disebut ggl induksi diri.
1. GGL Induksi Diri pada Kumparan
ε = LdI dt 2. Energi yang Tersimpan pada Kumparan
W =1 2 LI2 3. Induktansi Diri pada Solenoida danToroida
L =NΦ I =
µN2A l
LATIHAN SOAL
1. Gaya gerak listrik induksi dapat ditimbulkan dengan beberapa cara, antara lain....
a. meletakkan kumparan kawat dalam medan magnet
b. menggerakkan kawat dalam medan magnet searah garis gaya magnet c. memasang galvanometer pada
ujung-ujung kumparan
d. meletakkan batang magnet dalam kumparan
e. menggerakkan kawat dalam medan magnet sehingga memotong garis gaya magnet
2. Pada gambar di bawah ini apabila ujung atas kutub magnet digerakkan menjauhi/mendekati kumparan, maka pada hambatan R akan timbul arus induksi berarah ....
a. ke atas, jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan b. ke bawah, jika kutub utara magnet
digerakkan mendekati kumparan c. ke atas, jika kutub utara magnet
digerakkan ke kanan
d. ke bawah, jika magnet batang diputar searah jarum jam
e. ke atas, jika magnet batang diputar berlawanan arah jarum jam
3. Apabila sepotong kawat horisontal digerakkan ke barat memotong tegak lurus medan magnet homogen yang arahnya ke bawah, maka pada awal gerakan dalam kawat timbul arus induksi dengan arah ....
4. Kuat arus listrik dalam suatu rangkaian tiba-tiba turun dari 10 A menjadi 2 A dalam waktu 0,1 detik. Selama peristiwa itu terjadi timbul GGL induksi sebesar 32 V dalam rangkaian, induktansi rangkaian adalah .... (dalam henry)
a. 0,32 b. 0,40 c. 2,5 d. 32 e. 40
5. Kawat AB panjang 30 cm digerakkan dalam medan magnet homogen B = 4 x 10
-3 Tesla dengan kecepatan 25 ms-1. Apabila hambatan seluruh rangkaian AB = 10 ohm, maka besar dan arah gaya Lorenz yang bekerja pada kawat AB adalah ....
a. 3,6 x 10-6
6. Sebuah kumparan terdiri atas 2000 lilitan berada dalam medan magnetik. Apabila dalam kumparan terjadi perubahan fluks magnetik dari 4 x 10-3 Weber menjadi 6 x 10-3
a. 20 Volt
Weber dalam waktu 0,1 detik, maka besar GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan adalah ....
b. 30 Volt c. 40 Volt d. 50 Volt e. 60 Volt
7. Suatu transformator step down ideal mempunyai kumparan primer 1000 lilitan dan dihubungkan dengan tegangan 100 volt. Kumparan sekunder terdiri atas dua bagian terpisah masing-masing bertegangan Vs1 dan Vs2 = 2 volt. Jika
pada kumparan s1 mengalir arus 0,5 A
8. Suatu kumparan terdiri atas 200 lilitan berbentuk empat persegi panjang dengan panjang 10 cm dan lebar 5 cm. Kumparan ini bersumbu putar tegak lurus medan magnet sebesar 0,5 Wb.m-2 dan diputar dengan kecepatan sudut 60 rad.s-1
a. 30 V
. Pada ujung-ujung kumparan timbul ggl bolak-balik maksimum sebesar ....
b. 60 V c. 110 V d. 220 V e. 300 V
9. Agar ggl yang dihasilkan oleh generator menjadi setengah dari mula-mula dapat dilakukan dengan cara ....
a. periode putarannya dijadikan setengah kali semula
b. kawat kumparan diganti dengan kawat lain yangtebalnya setengah kali semula
c. frekuensi putarannya dijadikan setengah kali semula
d. jumlah lilitannya dijadikan dua kali semula
e. luas penampang lilitan dijadikan dua kali semula
10. Fluks magnet yang menembus tegak lurus kawat melingkar berubah dari 5 x 10-6
a. 1,67 x 10
menjadi nol dalam 3 detik, maka besarnya Wb GGL induksi yang timbul adalah ....
-6
11. Sebuah batang tembaga panjang 30 cm terletak tegak lurus terhadap medan yang rapat fluksnya 0,8 Wb/m2
lurus medan, Besar ggl yang terinduksi di dalam batang tersebut sebesar ....
. Batang digerakkan dengan laju 0,5 m/s tegak
a. 0,12 Volt b. 0,19 Volt c. 0,48 Volt d. 1,33 Volt e. 12 Volt
12. Sebuah traffo step up mengubah tegangan 25 Volt menjadi 250 volt. Jika efisiensi trafo 80% dan kumparan sekundernya dihubungkan dengan lampu 250 Volt 50 watt, maka kuat arus dalam kumparan primernya adalah ....
a. 0,5 A b. 1,0 A c. 1,5 A d. 2,5 A e. 5,8 A
13. Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 1 : 4. Tegangan dan kuat arus masukannya masing-masing 10 V dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 4 watt dan tegangan keluarannya 40 V, maka kuat arus keluarannya bernilai ....
a. 0,1 A b. 0,4 A c. 0,5 A d. 0,6 A e. 0,8 A
14. Sebuah toroida ideal, hampa, mempunyai 1.000 lilitan dan jari-jari rata-ratanya 0,5 m. Kumparan yang terdiri atas 5 lilitan dililitkan pada toroida tersebut.
Penampang lintang toroida 2 x 10-3 m2
a. 4
dan arus listrik pada kawat toroida berubah dari 7A menjadi 9A dalam satu detik, maka di dalam kumparan timbul ggl imbas yang besarnya .... (dalam µV)
b. 8 c. 12 d. 28 e. 36
15. Sebuah kumparan terdiri atas 1.000 lilitan dengan teras kayu berdiameter 4 cm.
Kumparan tersebut memiliki hambatan 400 Ω dan dihubungkan seri dengan galvanometer yang hambatan dalamnya 200 Ω Apabila medan magnet B = 0,015 tesla yang dililiti kumparan dengan garis medan sejajar batang kayu tiba-tiba dihilangkan, maka jumlah muatan listrik (dalam Coulomb) yang mengalir lewat galvanometer adalah ....
a. ½ π x 10-5
16. Apabila suatu kumparan memiliki induktansi 0,2 H dan dialiri arus sebesar 5 A, maka energi yang tersimpan dalam kumparan adalah ...
a. 0,1 J b. 0,5 J c. 1 J d. 2,5 J e. 25 J
17. Bila sebuah generator berputar 1.500 putaran/menit untuk membangkitkan arus 100 V, maka besarnya kecepatan sudut untuk membangkitkan 120 V sebesar ...
a. 1.200 putaran/menit b. 1.500 putaran/menit c. 1.800 putaran/menit d. 2.100 putaran/menit e. 2.400 putaran/menit
18. Sebuah trafo step-down dipakai untuk menurunkan tegangan 2.200 V menjadi 110 V. Jika pada kumparan sekunder terdapat 25 lilitan, banyaknya lilitan pada kumparan primer adalah ...
a. 200 lilitan b. 250 lilitan c. 500 lilitan d. 700 lilitan e. 1.000 lilitan
19. Kawat a - b dengan panjang 1,5 m ditaruh dalam medan magnet 0,5 T dengan arah masuk bidang kertas (lihat gambar).
Ternyata di ujungujung kawat timbul beda potensial 3 volt dengan potensial a lebih
tinggi daripada b. Besar dan arah kecepatan gerak kawat a - b adalah ...
a. 4 m/s ke kanan b. 4 m/s ke kiri c. 2 m/s ke kiri d. 2 m/s ke kanan e. 1 m/s ke kanan
20. Sebuah solenoida dengan panjang 6,28 cm dan luas penampang 5 cm2 terdiri atas 300 lilitan. Jika arus yang mengalir dalam solenoida adalah 2 A, maka energi yang tersimpan dalam solenoida adalah ...
a. 1,8 × 10-3
21. Sebuah kumparan terdiri dari 1200 lilitan berada dalam medan magnetik, apabila pada kumparan terjadi perubahan flux magnetik 2 x 10-3
a. 0,24 volt
Wb setiap detik, maka besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan adalah ....
b. 1,0 volt c. 1,2 volt d. 2,0 volt e. 2,4 volt
22. Sebuah penghantar berbentuk U terletak didalam daerah berinduksi magnetic homogen B = 4 x 10-3
a. 0,8 x 10
tesla, seperti terlihat pada gambar. Penghantar PQ sepanjang 40 cm menempel pada penghantar U dan digerakkan kekanan dengan kecepatan tetap v = 10 m/s. Diantara ujung-ujung penghantar PQ timbul GGL induksi yang besarnya ....
23. Jika batang magnet pada posisi di bawah dihilangkan maka pada akan ....
1) tidak timbul GGL pada AB 2) VA > VB
3) Mengalir arus pada R dari B ke A 4) Mengalir arus pada kumparan dari B
ke A
yang mempengaruhi gaya gerak listrik induksi pada kumparan adalah ....
a. 1 saja b. 1 dan 2 c. 2 saja
d. 2 dan 4 e. 3 saja
24. Sebuah kumparan terdiri dari 20 lilitan dengan luas 300 cm2, berada dalam medan magnet yang besarnya 6.10-4 Wb/m2
a. 0,036 volt
. Jika medan magnetiknya berubah secara tetap hingga nol selama 0,01 detik, maka ggl induksi yang timbul sebesar ....
b. 0,36 volt c. 0,18 volt d. 0,012 volt e. 0,12 volt
25. Sebuah kumparan terdiri atas 1.000 lilitan dengan teras kayu berdiamter 4 cm.
Kumparan tersebut memiliki hambatan 400W dan dihubungkan seri dengan galvanometer yang hambatan dalamnya 200 W. Apabila medan magnetic B = 0,015 tesla yang dililiti kumparan dengan garis medan sejajar batang kayu tiba-tiba dihilangkan, maka jumlah muatan listrik (dalam coulomb) yang mengalir lewat galvanometer adalah ....
a. ½ π x 10-5
26. Diantara faktor-faktor berikut : 1) jumlah lilitan kumparan 2) laju perubahan fluks magnetik
3) hambatan luar
yang mempengaruhi gaya gerak listrik induksi pada kumparan adalah ....
a. 1 saja b. 1 dan 2 c. 2 saja d. 2 dan 3 e. 3 saja
27. Generator memiliki kumparan 100 lilitan berbentuk lingkaran dengan jari-jari 10/√π cm. Kumparan ini bersumbu putar tegak lurus medan magnet sebesar 0,25 weber/m2, dan diputar dengan kecepatan sudut 120 rad/s. Pada ujung kumparan akan timbul GGL bolak-balik maksimum sebesar ... volt.
28. Tegangan listrik maksimum dari PLN 220 2 volt. Bila diukur dengan multimeter, tegangan efektifnya sebesar ….
a. 110 volt b. 110 volt c. 220 volt
d. 220 volt e. 240 volt
29. Reaktansi induktif sebuah inductor akan mengecil, bila ….
a. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperbesar
b. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperkecil
c. frekuensi arusnya diperbesar, arus listrik diperkecil
d. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktor diperbesar
e. frekuensi arusnya diperkecil, induktansi induktor diperkecil
30. Sebuah resistor R dan sebuah kumparan L dihubungkan seri pada tegangan bolak- balik 100 V. Tegangan antara kedua ujung kumparan dan resistor sama besar.
Tegangan tersebut ...V.
a. 25 b. 50 c. 50
d. 60 e. 75