f-it .l-"-Jt utl fl--tFil.Ft MA\<AAM sotg.tAyJfo

Pembinaan Tahap I Tim IPhO IndonesiaUniversity Hotel, Yogyakarta, 5 Oktober 2016

IV t. Sebuah kawat berbentuk persegi dengan panjang sisi / dan hambatan

total R ditarik keluar dari daerah yang merniliki medan magnet konstan

B (medan magnet mengarah ke luar, menuju ke pembaca). Amati

kondisi ketika sisi kiri kawat berada di area medan B sepanjang;r,

a. Berapa gaya yang dibutuhkan unfuk menarik kawat tersebut ke

kanan dengan kecepatan konstan v?

b. Tunjukkan bahwa energi yang diperlukan untuk menarik kawat

tersebut ke kanan dari x = ro (lebih kecil dari t/^12) menjadi

x = 0 sama dengan energi disipasi dari resistor.

j3

Jika dua buah kawat dialiri arus listrik dengan arah yang sama didekatkan, maka kedua

kawat akan mengalami gaya tarik-menarik. -Berdasarkan fakta ini, apa yang akan terjadi

pada distribusi MnHs[ii paAa sebuah penghantar listrik yang terbuat logam padat

ikonduktor yang baik) dengan jad-jari tertentu jika dialiri listrik? Perkirakan _tfuekuantitatif suatu besararr yang dapat diukur karena efek tersebut! (Diketahui : rapat elektron-'konduksi logam tefsebuf berada- pada orde lgze *-e dan muatan elektron adalah 1',6 x10-1e c).

Logam berbentuk silinder pejal berotasi dengan kecepatan sudut a.l terhadap sumbu simetri

,rotikul"yu. Silinder tersebut berada di dalam medan magnet homogen B yang berarah

sejajar denga., sumbu rotasinya. Bagaimana distribusi dari rapat muatan di dalam silinder

tersebut?

l,

l^ Sebuah cincin logam (konduktor) denganjari-jarir = 0,1 m dapat berotasi terhadap

sumbu Ciameter vertikalnya dengan kecepatan sudut tetap. Di tengah-tengah sumbu

vertikal cincin tersebut terdapat jarum kompas yang secara horisontal mengarah ke

kutub utara-selatan magnet bumi. Ketika kawat tersebut berputar terhadap sumbu

diameter vertikal sepuluh putaran per sekoii, jarum kompas mengalami rata-rata

psrgessran arah sebesar dua derajat terhadap arah normalnya. Berapakah nilai

hambatan dari bahan lingkaran logam tersebut?

Terdapat sebuah solenoida panjang dengan jari-jari 2R yang di dalamnya terdapat

solenoida lain (coaxial) dengan jari-jari R yang sama panjang. Kedua solenoida inijuga memiliki jumlah lilitan per satuan panjang yang sama. Pada saat yang

b."tu*uutt, keduh solenoida dialiri listrik dengan arah yang sama yang meningkat

secara linear terhadap waktu. Besar arus pada solenoida kecil adalah dua kali arus

pada solenoida besar. Di antara kedua solenoida terdapat sebuah partikel bermuatan

yang awalnya diam. Karena meningkatnya arus, partikel mulai bergerak berputar

denganjari-jari r. Tenhrkan besarjari-jari r tersebut!

Sebuah sistem yang disebut dengan unipolar dynamo terdili atas keping logam

berbentuk silinder pejal tipis berjari-jari r, kumparan, dan batang logam yang

disusun seperti pada gambar. Salah satu ujung kumparan disambungkan dengan

keping logam dan ujung kumparan yang lain disambur'gkan dengan batang logam.

Kumparan tersebut memiliki hambatan R dan sejumlah n lilitan per satuan

panjang. Sistem tersebut diletakkan dalam arah sejajar dengan vektor medan

magnet bumi Bs. Berapa besar arus yang terbaca pada Amperemeter A ketika

keping logam berputar dengan kecepatan sudut al? Tunjukkan bahwa daya yang

dubutuhkan untuk memutar keping logam sama dengan laju panas yang dihasilkan

oleh hambatan pada kumparan!

-\ r,Jl

j

-./ l_-_-s-*t \\

\\\*:/ ).r

(s

,i6

{\

ijrL^Jl ,uS[-r";t @,

F0A0.fl) r?Ro evE l.,r zo tql'-tdl

-, Nvlr^\kr^

d'inwo

A'x' -n M =qKUSr d+

--? u

b4dL

b WfuA

dd , B-4v-AxFTV.,\,rt\n{i n- q(tt W ki'o!'l tr*

\s\'(#[ '

urtuu- w-aq^k'-

v.*

^ttY UAJ"

kelnr ka,r V

attu, XN\

a"tsy u

s171c,l \ '

,r,r'0,rl,ilt',t ';a^ *"Yilt.(u'an -i d0t-'^L'

*

€J, ,t"'l'r,"lt r.

T, &tn)*MAqch\Ad

PilLpl trllLxP"t t"t Pof pfti/lo

Fe L'4-rPH f'to -t'

ua,\r, vvnV" \ u4h!9

V,tprc^ 6U*fr^1*f*,"

-\/

f"

T , Fr ax1{ t tz ur "({"

F :!1, l;fn( J^^^a^^ f,--{-'

t t A,t, -J J^.?

F . f,,li.d-lnr6^^ Ti: 3qa, (^r,t^kt p^")^ 6^T^t^araF I

{' '!&B-A,ttrvruvt' &'

r

l'fr'.J ' YG

)/l/l'\,cVh{t.'

f, , lxBfi

fabtr- tui. nu{", I

T, ' q.f5x\l -tybfLK

t, 'MV {,p

vattta + -- {,J-t-

P ' 49''v

f -- 4 Btx'u(*

[-0.+o ru rvvto gvsrur zat+ {t-ro ,[ f/ i'-y'ril'f*,n+lL r't'^O"'ot\tD utah ar-

kFilqfr

W,

ye,g Ayvb'hw

gf)

I f./wJr,pd

- I 4&',i/ -

/pY)

1 rt'rt'&

- < lt'u*sY-

w- I B?gn7-)P

drl" S"*1 !t"&ivLE^k

l4'v,wf . t v , t'p

('/*

x\

\ r\o -*, )

-u *N)vt't'n'

P'vro'nn b^fu.-ov

"r^r.rf iigUl .

,TF

t,V-"

ttv =

l^/-.

!3

I

{

'l

?=4wfLP

t"J,

? = 4|'tg'0 {t-n(I

lra,t)

)e = dr,

w6,^{| 4,v' c" ( x d'x

Jr.yYo

fLI {b &\}x AxJ-vo L

$J :

$ur :

il= {B'u(u' '-@x,t

9YT-.

-

?K

wTu*It, bd virco-

?tVU Artll4 UrA to t"l-t +"v

PevFvtt f-to-1fVr.elrm'1uV/tuv^ bainro- uqahot Ua^9

G) v\ tut,"' *^-il" u'q'^rwh'

g.o\lrna, \u 1 d^&'ap**" o\d^ Vo',\"loeov

e)

n \.vrq1 ^ P^)r+ n-{'*i t'r- ngvt,,r^"' vd;c.l

Cu rr^lt"* )

J4V,^^lM

VE NT

, /.{o 1 w': lta I Cr/

€Jt

WMfl,

E:-aA.l

- tl d

F., Il-)fB&.\dl

t Fc"rl

-----l

I grl, lt,, l rl|

-

|j ,l

,Jf'at: Y Wa

v tnri/' Yay'q^I

fw-M"cr) \

\- -tr; I

7o.-Te

/vs '.Bvub : IV"l.'lr .

V

At^, U)

|-nr L

I

?L{,cpt ilwA aila I o I Ly'A NT-z)

?01,+TNAr t- ro-d

3-q-u

V:1r

V 1"/l- a

7*

V : T'u/

V ' r'/L+

1n I'tL'a-

A^" tr) ' V /tl^ ) w" L,l

12 c.) - CI 'U"1u vL(

14/ \?lfcr)' ryl ((

7-

r\- .,v, lr atJ

ot' uALl c1e

-lz,

\o: - tl4!! r'\

1 'q

\/-: VlLl a"-"-

1

W1"'rna

\"'\Zt

[fi: 4 6Pqatar {w'twct"'vd\/w4-

D,o - J--) V

ne

l'I{^'

NL q

v n0 \2

ro*p "rD t? Hp r u tNT u r+ f r-to\

rr.-J' J-='Jlq^'l f+'E 5ar,..

i: C

t

E

>)IAA :

-*,/ '

flpoLr\/U-

Ay L') Ir)-,

fu" Cr)

zTLclL.

'F rcr+ar) - D cr) '-& , (l^wk)

l ;urq^

-+-

tG:' ,

Ft uk M,LA 14 rvt g o !(2 (k

^rTOPIMrwar 1-t0 - ].

Mffi=

^u\

Fttl.U tt^4tL&(41^ fof lLlliln)

(fm-rUtr 1'lo -cg

V.

f-']';1 Jb;t ult fa,

W)444

M.* A:A, i + 47 +At"

ln ai)

li ' lu ln /^'F^rt . ! ai;r 4' "rii+ #

lu w

)uW'\4

Ai-= f dui +7dv; + adwu^t

I A,-qtn lrdw)'

A-l^ ' A,4 7h/vlw

(u+/t,) - Tcu) '# 'ttt

) iltL.) ) ndu ol,w

rq'J

dr -ffh aolvdw

L lnlh) JLT1^

\ r' ph

[ , " .i r. [*, [o^1n) -*

0t^)\ n ,r.d '\fi[o \ -'J

) )" u +) [o,to)lft(r-h) I

]w' r

F:

r

(

we| TD trdo f,v6NT zot? tn, I

1'1

1v

qf = onuic

aE ! qSA ' Mo0t(-lt

I cr) , v*w-r -LIVBI

I cc) 'fui t o+'l[q r

Fr,) - f 6arutc + *rtilL1 - l

E'r,l' tY .ol"iv- {

)d. tri + a&-* +.&Qf 't 9-f ln'l

f A.i[# 0")Juj ? Y[l- [e,qu) *,].\7 4' frLt,nu/

/ 7i

,(,')l(fiu)"

(t"u)'

- u . ' [r,t@-( vi ; L;.z<& '?ol

v

r Azi

(^tQ t

B

$ "rur? ar{

4 y -- -rutewf ev

A*,

4 i^)'dL

!=fTLrtB trlu 4 eC)--s arul b'

g$J ; "r"s #&g^'e'tr^l^ i

kz4,l- )b. I t3-dA :rl

dd:Tq-r-tB e^

n

T, ?K

\A"J.j*"

,l*^/."

-,11-I l1;41, ) n'

=/kJ t */--1rL d

aru" utP

v,^huv -9. f .W{,

-- ts: sinQ

?

*r{rh a*trof ' a\'rcv' V'x'I\E J

+r*c5a)" dh$l^

,v\

ft4I ltt "Nl--J rv'

it{'6,u

il"

P€L4rMl 1' lf -s"f l,llpt * PA{tfl,t folPu4tvTo'

u'lr(-

Tur't, ^, I'ndl

rn/J'Zz(

ara,t-)ar,^m 5otttr'

F-ixl ro r?vto Ev Eoil T"0 $

-U^be '-

r:r\)

ii-rlt ^^lt

f

-\ 7l

Ag' = (&'*4 )\'--/ g *(8'uttlq)

ECI , (B'v* 4)

9

\

l

1-

I *"{ & A+'

Jt)

r((t-*r"4) Afr

)j-r T

I fo* l*,l))16 D

[l lraq - /t^,&

' $lv$w_t *rpZL

<$'\"z.4) : b+tflw ,<9*"'-8')

L?

1f."-4) = |

f

:.LT

cv*tQ) -- I

T

orrLfl r I+ rrrrdI

?,

R +-($''irtQ)

nrJ,5- ilo

-Q dk

rt ftw Mrtaa 2a rltt Cotpf+wm

Pru+z-ttll f 1-iry'fT- '\-

TIat lfa\ t)-' i)" Ib\>

9tr: k

= 9'tto

[. -rl

- Al"Abwz1P

.hntd 7(: \l

IfL, i c.v xu'\ J.rt

7tIfIat)(,r

r[Ati)o

tt I cor-zl

b

ff-t)

(r- t

:{

--l.L

2<^>L *k

v^N

--4U =

N

^k'

I4d

J-1u)

- ,, O) :O

<w,t4 2 ;

c c^^tQ ) -:

(ai e^4

6rla.lnfrt'

Fo:%WY1k

4 n &' o*-0)

, n - -- ,(Lit$t^, (tv,{A^n".o.t* { V o'\ ;p ^+,

' (^Q aoslT i o

6^l^a Ag - lL ,r(r: = 4("n 3l4l-or IP

\

T

ja

PdAg {D \?Yr'o 9vttr'r1 ?,Dr+ lr-,0 \ . - ,, ^i, flf-

^,- )\ 'J=-Jc-Jr q.VA

w A0 I L0 , /Lrtc^r{^---

4t.

Anruw C ^, ila TLw(-----: -

7 tt^/,A0 4fu

flupr /,#l/Aqq @€ortMxn

\ev*rPar J-ro-6'

PoAD rD rPt{O rveNT )opls - to I.-

n

? ^1" I*? du"t)'/L

truln ln,alta-wa1 -

AaW, tg"? o,alytf,L 1-

I s & = llu-WI

6a' L -- il- r'/v

&ov^

t'-)t ii* jr tlr r^':\-"

,/grvna>,"Jo

(oop e1n,^e-c)

\ l*f a,-yuta I

[oo7 'vyal.

0

yr"e)o^ ,*af,rct J^' [ugf :o

ftlcpr /44PA PPU ( o rP(4^/7D

/2Ft*wr+f /- to-'l'

4 )V

i ., -)r]KE -bk'

lr ) L ),bf -al'l+B-AAJ JA

A-

lo n

[u dA) tto

W d),.",'a

Jd * g,- W* + f>tT (r'- r])

tl.-tu(l + *s)(b,'o',)

$rlf," * ttlt- (b,-$r\

tJ.IollI' + nB' zAAlt'

,ttrltrur 2 + ?iltTIvL-

-.n),T nL'

Lz = ttl'Tn a^tffi'(re*h:M*ca'l+ vt wftaf )

too ? o\^,\l!.re 2

{ P'' d'L ' l/^ I4 !''

b, L - Br'l- ' I't'2'l'ru '- iltu 2t'nl

q, -[9' , il^2ia15 , -- M" LTn + lJ'trn^roln

g, -- 3 A'Lo T^ l't *#^"^ t

( .,r^\n : 1u.c<Nlt * '*-t-nt)

)Aatry*

ffia")6--jM1TEr

L

ffi,ffi

I --.:gLtrn\1^ t e

Eanr'

E , &'4+il'W'ryz;trdt

aaAo' dM c'o'tlu'Yub

tl u

F'E'IF.: n n/r Jt * LL n TB' lI

LAkf/Lv

f r , rhf 6f ; ryr(

#-:-+--(\^

'dIz

-- llr,{w(a AI + z/Lt,!n,n-^L'[1t{L

ll"n'tur'dtAt

ftp'Ldr

A*

.d(

1 Z,U,thnf!dt

*J+*I

Po*o 'rD t?\rr6 tVFN-r LolT ls- u,

!rl" rwt'r' lural'

JJ' doI!^V

€J'

M,yuf

fo' ,ttt-L- 'MU'l'(

4 g: nr$lu-

u-

-4 &,r

,M7yl

r//_

,t( Ar

dk

-/_ft17

( ; Af\^'I

^-- Lm

l

= (rk('It

L

vl

^t +AV

wtul

ry_:-W

- fru"n4r'l -n-L ^LM

I rt)* l'q,r +zMl

-^^^t\xrvtr

6. n1P' 1 xtru[- J J",.

.\'l- i,lJ-ftq( I flt-iMr rl

M!z,/"

M{/+ t+'1fu'I,y'r

+(''.

p' .t7

rrf, -- f

i-.-rl t'f-tltr-P-t /4rtr-+r24 A,t I otwLlb

f&mrrwr l-toj

€J' ."'/lt'if f-:I

trn- ra\? [f"rD

9VE

E

ry-";'tffit

*

wr

J_u7,(

I-\v!.;

I,

l:

fflcBr WtPtUfotP/*rrro

ft (.4rM4f | -to )?'

hF

N

bo V&A

rdFB, \. l.-AA

V,t rAQ av-

aL/yl r A{dcall-

hf L r'*6.2{tgl

L

t-

t-,

W'U!-, l]=o --'t$'tt

f3,+ g v,r^(rqr,o

j 'E)*

J )\

"10txts)fDV

E

Jv

DV

I

-i; oi l

I

J

t F d,r'ho^

1

4 '</4'#'w{ --st f

-_ e)f Lr o

: - [.r&dt'rI

Iryf ['+'fr

,1wr$

+ ebr7

-2r{:2-

Kr)r' m rgrto EvrruT ','." tr-:)__.;r .,_..;r fir f^"npL^n &; v**'*par-a,rt

I i, )i , tLto T-^'

"BWL ,r,u.N!r,a!- '- //" n L I

t@t

- V n 2)C+)

r^d,^t, /r""Tl* rckrJVt/: V,

waw:

B*,t' g,-//^lil )

fli r'z(

(u, - /t't'^I )

+taka

T)

wa'J"w

[.

cnj (' 6o -

+ u{"/An

wt" tLt^^L

I = c,^.t t{Lo

2i L'

re( *

lar

J r'u

N'vr

,f6ss'fu l,ttt[t**r^rr7"h I

' I gt'n" 1| **tn'rtlr'n )

r4,

W; Pt rk

f1/4-( M/ L*P a slrtL>+turo

fvctrNAt t-10-7

w (-Tru

'-I:a

K erur

v

Ai,

Af -.

&t.ltr,

T:

TTLr

tr( An

P B r/r-l 4pg 7'Ar d Q

lg . ,ul,r &

zt,/I

ry (rarAdLrL I

^, vi,

Js Ti rArd'071 Ji

r" o 4.0

zf,.r'z{L'24

'ry1.

@ w,r$r'e6e

' Y t" 't{' ttt"l i" lt*l €), ty-=;l ii t f*

l: ry{z

P , I"K .

'f 6 c A;ruAt 1- ta-g

f lW pr4uA Pt u rof P (kfvib

TVl J*

-4,DoJP'ryfIu.-

'L ^ Y'r(kV l"

(:

(a

0, f'

, (r:+w f A^Y\) LQ-vwr"lro'l

v-"

^to (rf {i.)* [tau., *

i tr*,r,",r,* n)* ( z+ + d t ^^"

Al

, \rurog' Y tn

z ( LL +c,lr"aua)