Medan magnet di sekitar kawat berarus (lurus, lingkar, solenoida, toroida), gaya Lorentz pada muatan & kawat berarus, gaya antar kawat sejajar, induksi elektromagnetik (hukum Faraday & Lenz), GGL induksi.
Konsep kunci yang dipelajari
medan magnet kawat lurus B = mu0.I / (2.pi.a)
medan magnet pusat lingkaran B = mu0.I / (2.r); solenoida B = mu0.n.I
gaya Lorentz pada muatan F = q.v.B sin theta; arah pakai kaidah tangan kanan
gaya pada kawat berarus F = B.I.L sin theta
fluks magnet phi = B.A cos theta; hukum Faraday epsilon = -N.dphi/dt
hukum Lenz: arah arus induksi melawan perubahan fluks
Contoh soal Medan Magnet & Induksi Elektromagnetik dan pembahasannya
5 soal pilihan ganda berikut diambil dari bank soal SekolahSMA, lengkap dengan pembahasan langkah demi langkah. Coba kerjakan dulu sebelum membaca pembahasannya.
SOAL 1
Medan magnet TIDAK dihasilkan oleh sumber berikut, yaitu...
A.magnet alami batu Lodestone
B.elektron yang berputar dalam atom
C.kawat berarus listrik
D.muatan listrik yang diam ✓ Jawaban benar
E.kumparan solenoida berarus
Pembahasan
Konsep: Medan magnet hanya dihasilkan oleh muatan yang BERGERAK (arus, spin/orbit elektron). Muatan diam hanya menghasilkan medan listrik.
Jawaban benar: D -- D tepat karena muatan listrik yang diam tidak menghasilkan medan magnet sama sekali, hanya medan listrik statis (kuncinya: tidak ada gerak = tidak ada B).
Tips: Cari opsi yang TIDAK ada gerak muatan: itulah yang bukan sumber B.
SOAL 2
Bila batang magnet dipotong menjadi dua bagian sama panjang, hasilnya adalah...
A.dua magnet baru, masing-masing dengan kutub U dan S ✓ Jawaban benar
B.satu potongan U saja, satu potongan S saja
C.dua potongan tanpa kutub
D.satu magnet kuat dan satu lemah
E.tidak ada magnet (hilang sifatnya)
Pembahasan
Konsep: Magnet selalu bersifat dipol; memotongnya menghasilkan magnet-magnet kecil baru, masing-masing lengkap dengan kutub U dan S.
Jawaban benar: A -- A tepat karena monopole magnetik tidak ada di alam, jadi tiap potongan otomatis membentuk pasangan kutub U-S baru.
Tips: Magnet selalu DIPOL. Potong jadi 100 bagian = 100 dipol mini. Tidak ada monopole magnetik di alam.
SOAL 3
Sifat utama medan magnet di DALAM solenoida panjang berarus adalah...
A.berputar mengitari sumbu
B.tidak beraturan
C.nol di mana-mana
D.uniform (homogen) dan sejajar sumbu ✓ Jawaban benar
E.sangat bervariasi tergantung posisi
Pembahasan
Konsep: Di dalam solenoida panjang berarus, medan magnet bersifat uniform (homogen) dan sejajar sumbu, seperti magnet batang.
Jawaban benar: D -- D tepat karena tumpukan banyak lilitan membuat B di dalam seragam, lurus sejajar sumbu, dan kuat (B = μ₀nI), sementara di luar nyaris nol.
Tips: Solenoida = magnet seragam BUATAN. B di dalam UNIFORM (B = μ₀nI), di luar ~0. Aplikasi: MRI, elektromagnet.
SOAL 4
Untuk menentukan kutub solenoida (mana U, mana S), digunakan kaidah...
A.tangan kiri dengan jari ke arus, ibu jari = U
B.tangan kanan, jari mengikuti arus, ibu jari = kutub U ✓ Jawaban benar
C.selalu ujung kanan = U
D.kutub U selalu ke utara geografis
E.sembarang, tergantung magnet eksternal
Pembahasan
Konsep: Kepalkan tangan kanan → jari ikut arah arus → IBU JARI = kutub U solenoida.
Jawaban benar: B.
Tips: Kepalkan tangan kanan → jari ikut arah arus → IBU JARI = kutub U solenoida.
Rincian jawaban B: tangan kanan dengan jari melengkung mengikuti arus, ibu jari = kutub U
SOAL 5
Hukum Faraday induksi elektromagnetik menyatakan bahwa GGL induksi (ε) sebanding dengan...
A.kuadrat fluks
B.luas penampang kawat
C.laju perubahan fluks magnet (dΦ/dt) ✓ Jawaban benar
D.fluks magnet itu sendiri
E.hambatan kumparan
Pembahasan
Konsep: Hukum Faraday: GGL induksi sebanding dengan laju perubahan fluks magnet, ε = -N·dΦ/dt.
Jawaban benar: C -- C tepat karena yang menentukan GGL adalah seberapa cepat fluks berubah (dΦ/dt), bukan nilai fluksnya.
Tips: Fluks diam = GGL nol; yang menghasilkan GGL adalah perubahan fluks per waktu.
Latihan soal Medan Magnet & Induksi Elektromagnetik
Tersedia 60 soal latihan Medan Magnet & Induksi Elektromagnetik dengan pembahasan langkah demi langkah, plus Kak Guru AI yang menjelaskan konsep 24/7. Mulai gratis tanpa kartu kredit.