Bank Soal Fisika SMA Konsep dan Aplikasi Induksi Elektromagnetik

Diketahui:

Panjang batang RS $l$ = 20 cm = 0,2 m

Medan magnetik $B$ = 0,05 T menuju keluar bidang

Arus induksi $I$ = 0,1 A dari S ke R

Kecepatan batang RS $v$ = 24 m/s ke kanan

Ditanya:

Hambatan $R=$?

Dijawab:

Soal merupakan contoh dari penerapan Hukum Faraday. Berdasarkan Hukum Faraday, gaya gerak listrik induksi yang terjadi dalam suatu rangkaian besarnya berbading lurus dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang melingkupinya. Persamaan Hukum Faraday adalah sebagai berikut.

$\varepsilon=Blv$

Jika arah gerak suatu penghantar dengan medan magnet membentuk sudut, maka persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut.

$\varepsilon=Blv\sin\theta$

Dengan $B$ adalah medan magnetik atau induksi magnetik, $l$ adalah panjang kawat, dan $v$ adalah kecepatan kawat digerakkan.

Menentukan besar hambatan rangkaian

Untuk menentukan besar hambatan pada rangkaian berlaku persamaan hukum Ohm sebagai berikut.

$I=\frac{V}{R}=\frac{\varepsilon}{R}$

Sehingga,

$R=\frac{\varepsilon}{I}$

Dengan $\varepsilon$ dapat dihitung dengan persamaan Hukum Faraday, maka:

$R=\frac{\varepsilon}{I}$

$R=\frac{Blv}{I}$

$R=\frac{\left(0,05\right)\left(0,2\right)\left(24\right)}{0,1}$

$R=\frac{0,24}{0,1}$

$R=2,4\ \Omega$

Jadi, nilai hambatan $R$ adalah sebesar 2,4 Ohm.