Kumparan berpenampang persegi panjang ( 10 cm x 15 cm) terdiri atas 50 lilitan, diputar dalam medan magnet homogeny dari 2.10-3 T.Bila arah putarnya tegak lurus terhadap medan magnet dan kecepatan sudutnya 20 rad/s, maka ggl maksimumnya . . . .
Soal
Kumparan berpenampang persegi panjang ( 10 cm x 15 cm) terdiri atas 50 lilitan, diputar dalam medan magnet homogeny dari 2.10-3 T.Bila arah putarnya tegak lurus terhadap medan magnet dan kecepatan sudutnya 20 rad/s, maka ggl maksimumnya . . . .
Jawaban
Diketahui:
- Dimensi kumparan: 10 cm x 15 cm
- Jumlah lilitan: 50
- Medan magnet homogen: 2.10^-3 T
- Kecepatan sudut: 20 rad/s
- Arah putaran tegak lurus terhadap medan magnet
Ditanyakan: Ggl maksimum pada kumparan
Langkah-langkah penyelesaian:
Hitung luas penampang kumparan (A):
A = panjang x lebar
A = 10 cm x 15 cm
A = 150 cm^2
Hitung jumlah lilitan per satuan panjang (n):
n = jumlah lilitan / panjang kumparan
n = 50 / 10 cm
n = 5 lilitan/cm
Hitung fluks magnetik (Φ) yang menembus kumparan:
Φ = luas penampang x medan magnet x jumlah lilitan
Φ = A x B x n
Φ = 150 cm^2 x 2.10^-3 T x 5 lilitan/cm
Φ = 1.5 x 10^-3 Wb
Hitung ggl induksi listrik (ε) pada kumparan:
ε = -N dΦ/dt
Karena kecepatan sudut diberikan, maka perlu dikonversi ke kecepatan sudut angular (ω):
ω = 2πf = 20 rad/s
dΦ/dt = d/dt (Φ sin ωt) = Φ ω cos ωt
ε = -N Φ ω cos ωt
ε_maks = N Φ ω
ε_maks = 50 x 1.5 x 10^-3 Wb x 20 rad/s
ε_maks ≈ 1.5 V
Jadi, ggl maksimum pada kumparan adalah sebesar 1.5 V.