2 Contoh Soal Solenoida dan Toroida dalam Medan Magnet

Ilustrasi Contoh Soal Solenoida, Foto: Unsplash/MicroStockHub.

Contoh soal solenoida dan toroida mengenai medan magnet bisa digunakan sebagai referensi. Solenoida adalah susunan di mana konduktor panjang digulung dengan jumlah lilitan yang berdekatan membentuk sebuah kumparan.

Ketika sebuah konduktor dialiri listrik, maka konduktor akan menghasilkan medan magnet yang bekerja melalui kumparan sepanjang porosnya dan sekitaran solenoida. Sedangkan toroida ialah suatu solenoida yang dilengkungkan dan membentuk lingkaran.

Contoh Soal Solenoida dan Toroida

Ilustrasi Contoh Soal Solenoida, Foto: Unsplash/akinbostanci.

Rumus dalam menghitung solenoida dan torioda dapat dilihat dalam buku Latihan Soal-soal Fisika SMA Kelas 1,2, & 3, Ir. Sahat Nainggolan (2018: 206). Berikut ulasannya.

1. Solenoida

B = µ0 IN/2L

Keterangan:

B = induksi magnetik

i = kuat arus

N = jumlah lilitan

l = panjang solenoida

µ0 = permeabilitas udara/vakum

2. Toroida

B = µ0 IN/ 2 πr

B = induksi magnetik

µ0 = permeabilitas udara/vakum

N = jumlah lilitan

π = 22/7=3,14

r = jari-jari efektif toroida

Agar lebih paham, berikut adalah contoh soal solenoida dan toroida dalam menghitung medan magnet:

1. Sebuah solenoida dengan panjang 20 cm dan jumlah lilitan 100 dialiri arus sebesar 2 A. (µ0 = 4πx10-7 Wb/A.m). Tentukan:

a. besar induksi magnetik di tengah-tengah solenoida

b. besar induksi magnetik di ujung solenoida

Penyelesaian

Diketahui:

l = 20 cm = 20 x 10-2 m = 2 x 10-3 m

N = 100 lilitan

i = 2 A

µ0 = 4πx10-7 Wb/A.m

Ditanyakan:

B = ….? Di ujung solenoida

Jawab:

B = ½ µ0 IN/ l = ½ 4 πx 10-7 x 2 x 100/ 2 x 10-3

= 800 πx10-7/ 4x10-3

= 200 πx 10-4

2. Sebuah toroida memiliki jari-jari efektif 10 cm dan jumlah lilitan 10 dialiri arus sebesar 2 A. (µ0 = 4πx10-7 Wb/A.m). Tentukanlah besarnya induksi magnetik pada sumbu toroida!

Penyelesaian

Diketahui:

a = 10 cm = 10 x 10-2 m = 10-3 m

N = 10 lilitan

i = 2 A

µ0 = 4πx10-7 Wb/A.m

Ditanyakan: B = ….?

Jawab:

B = µ0 IN/ 2 πr

= 4 πx 10-7 x 2 x 10/ 2πx 10-3

= 80πx10-7/ 2πx10-3

= 40x10-4

Baca Juga: Rumus dan Contoh Soal Koefisien Muai Panjang dalam Pembelajaran Fisika

Demikian contoh soal solenoida dan toroida dalam menghitung medan magnet. Perbanyaklah latihan soal agar lebih mudah memahami materinya. (Umi)