SEKOLAHSMA

Medan Magnet & Induksi Elektromagnetik

Fisika SMA · Kelas 12 · Fase F

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...

  1. A. magnet alami batu Lodestone
  2. B. elektron yang berputar dalam atom
  3. C. kawat berarus listrik
  4. D. muatan listrik yang diam ✓ Jawaban benar
  5. 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...

  1. A. dua magnet baru, masing-masing dengan kutub U dan S ✓ Jawaban benar
  2. B. satu potongan U saja, satu potongan S saja
  3. C. dua potongan tanpa kutub
  4. D. satu magnet kuat dan satu lemah
  5. 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...

  1. A. berputar mengitari sumbu
  2. B. tidak beraturan
  3. C. nol di mana-mana
  4. D. uniform (homogen) dan sejajar sumbu ✓ Jawaban benar
  5. 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...

  1. A. tangan kiri dengan jari ke arus, ibu jari = U
  2. B. tangan kanan, jari mengikuti arus, ibu jari = kutub U ✓ Jawaban benar
  3. C. selalu ujung kanan = U
  4. D. kutub U selalu ke utara geografis
  5. 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...

  1. A. kuadrat fluks
  2. B. luas penampang kawat
  3. C. laju perubahan fluks magnet (dΦ/dt) ✓ Jawaban benar
  4. D. fluks magnet itu sendiri
  5. 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.

Daftar gratis & mulai latihan

Topik lain di Fisika