teknik kimia S1

1. Soal Fisika
Dasar 2 BAB 5
NO. 1,2,3
Disusun oleh:
 Arya Wiranata
 Miftah Anugrah
 Muhammad Rizki S

2. Duah buah elektron saat itu berjarak 0,8 x 10-10 m, dan
masing-masing bergerak pada kecepatan 3,0 x 106
m/s dalam arah saling tegak lurus. Hitunglah besar
gaya magnet yang diderita oleh elektron karena
berinteraksi dengan electron kedua. Hitung pula
sebaliknya!
0,8 x 10-10 m
Qa Qb
va
vb
Diketahui:
Jarak (r) = 0,8 x 10-10 m
Kecepatan ( va = vb ) = 3,0 x 106 m/s
Muatan elektron ( Qa = Qb ) = 1,602 x 10-19 C
Permeabilitas 𝜇° = 1,26 x 10-6 Ns2/C2

3. 𝐹 =
𝜇°
4𝜋
𝑄 𝑎 𝑄 𝑏
𝑟2
𝑣 𝑎 𝑣 𝑏 𝑟
Karena va = vb = v, dan Qa = Qb =Q,
maka
𝐹 =
𝜇°
4𝜋
𝑄2
𝑟2
𝑣2 𝑟
𝐹 =
1,26 ∙ 10−6
𝑁𝑠2
𝐶2
4 × 3,14
×
1,602 ∙ 10−19
𝐶 2
0,8 ∙ 10−10 𝑚 2
× 3,0 ∙ 106
𝑚 𝑠 2
× 0,8 ∙ 10−10
𝐹 = 2,89 ∙ 10−22 𝑁 = 28, 9 ∙ 10−23 𝑁

4. I
2R
P
RI
I
h
ℎ
2
h
ℎ
2
ℎ
4
P P
I
I
ℎ
2
Kawat berarus listrik tunak I mengarahkan medan magnet
disekitarnya. Hitunglah kuat medan magnet di titik P pada setiap
gambar itu

5. Gambar 5.21 Medan magnet oleh loop segi empat berarus
listrik
Menurut kaedah tangan kanan, maka vektor induksi magnetik
pada loop semuanya searah
Untuk P1
𝐵 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
𝐵1 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
=
𝜇° 𝐼
2𝜋
ℎ
4
=
4𝜇° 𝐼
2𝜋ℎ
=
2𝜇° 𝐼
𝜋ℎ
𝐵2 = 𝐵4 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
=
𝜇° 𝐼
2𝜋
ℎ
2
=
2𝜇° 𝐼
2𝜋ℎ
=
𝜇° 𝐼
𝜋ℎ
𝐵3 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
=
𝜇° 𝐼
2𝜋
3ℎ
4
=
4𝜇° 𝐼
6𝜋ℎ
=
2𝜇° 𝐼
3𝜋ℎ

6. Anggap
𝜇° 𝐼
𝜋ℎ
= 𝑆
𝐵 𝑃1 = 𝐵1 + 𝐵2 + 𝐵3 + 𝐵4
𝐵 𝑃1 = 2𝑆 + 𝑆 + 𝑆 +
2
3
𝑆
𝐵 𝑃1 =
14
3
𝑆 =
14𝜇° 𝐼
3𝜋ℎ
Untuk P2
𝐵1 = 𝐵2 = 𝐵4 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
=
𝜇° 𝐼
2𝜋
ℎ
2
=
2𝜇° 𝐼
2𝜋ℎ
=
𝜇° 𝐼
𝜋ℎ
𝐵3 =
𝜇° 𝑖
2𝜋𝑅
=
𝜇° 𝐼
2𝜋
3ℎ
2
=
2𝜇° 𝐼
6𝜋ℎ
=
1𝜇° 𝐼
3𝜋ℎ
𝐵 𝑃 =
3𝜇° 𝐼
𝜋ℎ
+
1𝜇° 𝐼
3𝜋ℎ
=
10 𝜇° 𝐼
3𝜋ℎ
Gambar 5.23 Medan magnet oleh 2 kawat
yang membentuk pola setengah lingkaran
berarus listrik I
𝐵 =
𝜇° 𝑖
4𝑅
𝐵 𝑃 = 𝐵1 + 𝐵2 =
𝜇° 𝐼
4𝑅
+
𝜇° 𝐼
8𝑅
=
3𝜇° 𝑖
8𝑅

7. Gambar 5.23 Medan magnet oleh 2 kawat
yang membentuk pola setengah lingkaran
berarus listrik I
𝐵 =
𝜇° 𝑖
4𝑅
𝐵 𝑃 = 𝐵1 + 𝐵2 =
𝜇° 𝐼
4𝑅
+
𝜇° 𝐼
8𝑅
=
3𝜇° 𝑖
8𝑅

8. Sebuah pelat bundar berjejari R bermuatan keseluruhan +Q,
yang tersebar seragam pada semua bagian pelat. Pelat itu
diputar pada kecepatan sudut tetap 𝜔 bearah ke sepanjang
sumbu rotasi yang berimpit dengan sumbu pelat. Hitunglah
kuat medan magnet di sumbu rotasi pelat yang berjarak z dari
pusat pelat. Hitung pula momen dipol magnet pelat!
𝜔
𝜃
P
z
O
R
sin 𝜃 =
𝑅
𝑧
𝑙 =
0
2𝜋𝑅
𝑑𝑙
𝑙 = 2𝜋𝑅

9. 𝐷𝑎𝑟𝑖 𝑃𝑒𝑟𝑠𝑎𝑚𝑎𝑎𝑛 𝐵𝑖𝑜𝑡 𝑆𝑎𝑣𝑎𝑟𝑡
𝑑𝐵 𝑍 =
𝜇°
4𝜋
𝐼
𝑧2
𝑑𝑙 × sin 𝜃
𝐵 𝑍 =
𝜇°
4𝜋
𝐼
𝑧2
2𝜋𝑅 ×
𝑅
𝑧
𝐵 𝑍 =
𝜇° 𝐼𝜋𝑅2
2𝜋𝑧3
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑝𝑜𝑙 𝜇 = 𝑎𝑟𝑢𝑠 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝐼 × 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑙𝑜𝑜𝑝
𝜇 = 𝐼 𝜋𝑅2
𝐾𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝐼 = 𝑄 × 𝜔
Maka 𝐵 𝑍 =
𝜇° 𝑄𝜔𝜋𝑅2
2𝜋𝑧3
Dan 𝜇 = 𝜋𝑄𝜔𝑅2