Latihan Fisika Kelas XII Induksi Elektromagnetik
# 10
Pilgan

Suatu kumparan dalam generator memiliki 2.500 lilitan dan fluks magnetik yang berubah terhadap waktu menurut persamaan ϕ=7t32t2+t\phi=7t^3-2t^2+t. Jika perubahan fluks terjadi selama 0,5 sekon, maka besar GGL induksi pada kumparan adalah ....

A

1.062,5 V

B

2.187,5 V

C

10.625 V

D

11.250 V

E

21.875 V

Pembahasan:

Diketahui:

Jumlah lilitan NN = 2.500 lilitan

Persamaan fluks ϕ=7t32t2+t\phi=7t^3-2t^2+t

Waktu tt = 0,5 s

Ditanya:

GGL induksi ε=\varepsilon=?

Dijawab:

GGL induksi merupakan laju perubahan fluks magnetik pada kumparan yang dirumuskan dengan persamaan berikut.

ε=N dϕdt\varepsilon=-N\ \frac{d\phi}{dt}

Atau

ε=N ΔϕΔt=N (ϕ2ϕ1)Δt\varepsilon=-N\ \frac{\Delta\phi}{\Delta t}=-N\ \frac{\left(\phi_2-\phi_1\right)}{\Delta t}

Tanda negatif menunjukkan arah GGL induksi yang berlawanan dengan fluks magnetik sesuai dengan Hukum Lenz.

Menentukan persamaan GGL induksi

Mengukuti prinsip turunan pada matematika diperoleh:

ε=N dϕdt\varepsilon=-N\ \frac{d\phi}{dt}

ε=N d(7t32t2+t)dt\varepsilon=-N\ \frac{d\left(7t^3-2t^2+t\right)}{dt}

ε=N (7(3)t312(2)t21+(1)t11)\varepsilon=-N\ \left(7\left(3\right)t^{3-1}-2\left(2\right)t^{2-1}+\left(1\right)t^{1-1}\right)

ε=N (21t24t+1)\varepsilon=-N\ \left(21t^2-4t+1\right)

Menentukan besar GGL induksi pada tt = 0,5 s

ε=N (21t24t+1)\varepsilon=-N\ \left(21t^2-4t+1\right)

ε=(2.500)(21(0,5)24(0,5)+1)\varepsilon=-\left(2.500\right)\left(21\left(0,5\right)^2-4\left(0,5\right)+1\right)

ε=(2.500)(5,252+1)\varepsilon=-\left(2.500\right)\left(5,25-2+1\right)

ε=(2.500)(4,25)\varepsilon=-\left(2.500\right)\left(4,25\right)

ε=10.625\varepsilon=-10.625 V

Tanda negatif menunjukkan arah GGL induksi yang berlawanan dengan fluks magnetik sesuai dengan Hukum Lenz.

Jadi, besar GGL induksi pada kumparan adalah 10.625 V.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10