Medan Magnet

KELAS XII SMA/MA

1 IDENTITAS

Mata Pelajaran : FISIKA (PEMINATAN)
Semester
Kompetensi Dasar :5

Materi Pembelajaran : 3.3 Menganalisis medan magnetik, induksi magnetik, dan
gaya magnetik pada berbagai produk teknologi
Alokasi Waktu
4.3 Melakukan percobaan tentang induksi magnetik dan
gaya magnetik disekitar kawat berarus listrik berikut
presentasi hasilnya

: Medan Magnet
• Medan magnetik di sekitar arus listrik
• Gaya magnetik
• Penerapan gaya magnetik

: 12 JP

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 1|Page

Medan Magnet

2 PETA KONSEP

MEDAN MAGNET

dapat mematuhi
ditimbulkan

oleh

Muatan bergerak

Elemen arus Hukum Induksi
Ampere dan magnetic pada
Kawat lurus Hukum Biot
berarus listrik solenoida
Savart
Kawat melingkar Induksi
berarus listrik menunjukkan magnetic pada
adanya
toroida

Gaya digambarkan Garis-garis medan
magnetik
Magnetik dengan

2|Page

3 PROSES BELAJAR

KEGIATAN BELAJAR 01

A URAIAN SINGKAT MATERI
Sejarah kemagnetan dimulai sejak peradapan kuno ketika itu ditemukanya sebuah

batu (Fe3O4). Yang memiliki sifat dapat menarik benda yang lainya yang akhirnya disebut
magnet karena di temukan didaerah Magnesia.Fakta ini tidak ditemukan secara pasti kapan
ditemukanya magnet
Bahan magnetic dan non magnetik
1. Bahan ferromagnetik merupakan bahan yang dapat ditarik magnet dengan kuat,

contohnya besi, baja, nikel dan kobal
2. Bahan paramagnetik merupakan bahan yang ditarik magnet dengan gaya magnet yang

lemah,
contohnya aluminium, platina, mangan
3. Bahan diamagnetik adalah bahan yang sulit dipengaruhi medan magnet luar,
contohnya: bismuth, timbelantimon, air raksa, emas, air, fosfor dan tembaga

Medan magnet adalah daerah disekitar magnet yang masih bekerja gaya magnet, dan
digambarkan oleh garis gaya magnet yang menyebar dari kutub-kutub magnet (Gambar 3.1)

Gambar 3.1 garis gaya magnet
Pada dasarnya sumber medan magnet tidak hanya magnet permanen tetapi dapat juga
berupa elektromagnet yaitu magnet yang dihasilkan oleh arus listrik atau muatan-muatan
listrik yang bergerak. Terjadinya medan magnet oleh arus listrik pertama kali dikemukakan
oleh Hans Christian Oersted (1777 – 1851) fisikawan dari Denmark yang mengemukakan
bahwa sebuah jarum magnet dapat disimpangkan oleh suatu arus listrik yang mengalir
melalui seutas kawat konduktor.

Gambar 3.2 Oersted dan jarum kompas 3|Page

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan

Medan Magnet

Sesuai dengan gambar 3.2, Oersted menemukan bahwa jika kawat tidak dialiri arus
listrik (I = 0) maka jarum listrik tidak menyimpang. Jika kawat dialiri arus listrik dari A ke B
maka jarum magnet akan meyimpang ke kiri, sedangkan jika kawat dialiri listrik B ke A maka
magnet akan menyimpang ke kanan.

Oersted menjelaskan bahwa penyimpangan jarum
magnet tersebut disebabkan oleh adanya medan
magnet disekitar arus listrik yang dapat
mempengaruhi medan lain disekitarnya. Dalam
hal ini, magnet yang dihasilkan oleh arus listrik
disebut dengan elektromagnetik. Medan magnet
yang dihasilkan oleh eketromagnetik mempunyai
arah. Untuk menentukan arah medan magnet
dapat digunakan kaidah tangan kanan, yaitu arah
ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I),
sedangkan arah lipatan jari menunjukkan arah
medan magnet (B). Seperti pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Kaidah tangan kanan

Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh
besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus
semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil
kuat medan magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya
kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

…………………………………………………………….(3.1)

Keterangan : B = Medan magnet dalam tesla ( T )
μo = permeabilitas ruang hampa = 4 . 10 -7 Wb/amp. m
I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

Gambar 3.4 Medan magnet pada penghantar lurus

4|Page

Keterangan gambar :
Gunakan kaidah tangan kanan, I (arus listrik) ke atas dan B (medan magnet) keluar
dari bidang P dan masuk ke bidang Q

Gambar 3.5 Kaidah tangan kanan untuk Induksi magnet pada kawat lurus

B LATIHAN TERBIMBING
1. Sebuah kawat lurus dialiri listrik 5 A seperti gambar. (μo = 4 . 10 -7 Wb/Am)

Tentukanlah besar dan arah induksi magnet di titik P !
Pembahasan :
Diketahui : I = 5 A

A = 2 cm
Ditanya : B = ….?
Jawab :

2. Dua kawat penghantar dialiri arus listrik dengan arah dan besar seperti pada
gambar di bawah ini

Hitunglah nilai induksi magnet di titik Q! 5|Page
Pembahasan :
Diketahui : I1 = I2 = √2 A

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan

Medan Magnet

a1 = a2 = 2 cm
Ditanya : BQ = ….?

Jawab :

C TUGAS MANDIRI

1. Kawat lurus dialiri arus listrik 7 A diletakkan seperti gambar.
(μo = 4π x 10 −7 Wb A−1 m−1)

Hitunglah besar dan arah induksi magnetik di titik Q?

2. Susunan kawat berarus listrik dengan data seperti pada gambar (kawat L sejajar
dengan M di udara).

I1 = 10 A I2 = 10 A
10 cm 5 cm

LM
Jika permeabilitas udara μo = 4π x 10 −7 Wb A−1 m−1maka berapakah induksi

magnetik di titik P?

6|Page

KEGIATAN BELAJAR 02

A URAIAN SINGKAT MATERI
Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar
1. Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan
dengan rumus

Gambar 3.6 Medan magnet pada kawat melingkar

…………………………………………………………….(3.2)
Untuk N lilitan kawat maka berlaku :

……………………………………………………………(3.3)

Keterangan:

• BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)
• I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )
• a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )
• r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )
• θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat

dalam derajad (°)
• x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 7|Page

Medan Magnet

2. Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung

Gambar 3.7 Medan magnet pada kawat melingkar

…………………………………………………………. (3.4)
Untuk jumlah N lilitan kawat

…………………………………………………………. (3.5)
Keterangan

B = Medan magnet dalam tesla ( T )
μo = permeabilitas ruang hampa = 4 . 10 -7 Wb/amp. m
I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
a = jari-jari lingkaran

Gambar 3.8 Kaidah tangan kanan untuk induksi magnetic pada kawat melingkar
Medan Magnet pada Solenoida
Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus
listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.
Kumparan ini disebut dengan Solenoida
8|Page

Gambar 3.9 Solenoida

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung

B = …………………………………………………….………………….(3.6)


Sedangkan induksi magnetic di ujung solenoida dirumuskan sbb :

B = ……………………………………………….……………………….(3.7)
2

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )
μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M
I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )
N = jumlah lilitan dalam solenoida
L = panjang solenoida dalam meter ( m )
Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus menentukan
arah medan magnet pada Solenoida.

Medan Magnet pada Toroida
Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran
kumparan.

Gambar 3.10 Toroida
Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis
lingkaran merah ) dapat dihitung

B= ………………………………………………………………….(3.8)
2

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 9|Page

Medan Magnet

• B = Medan magnet dititik ditengah-tengah Toroida dalam tesla ( T )
• N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan
• I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )
• a = rata-rata jari2 dalam dan jari-jari luar toroida dengan satuan meter ( m )
• a = ½ ( R1 + R2 )
Pada gambar anda anak panah merah adalah arah arus sedang tanda panah biru arah medan
magnet.

B LATIHAN TERBIMBING
1. Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2 A

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm, maka hitunglah induksi magnetik di P?
(μo = 4π x 10−7 Wb/A m)

Pembahasan :

Diketahui : I = 2 A
A = 2π cm

Ditanya : B = ….?

Jawab :

B=½ μo I =½ 4 10−7 2
2 2 2 10−2

B = 1 x 10-5 Tesla
Arah masuk bidang (menuju bidang kertas)
2. Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar di titik P.

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm dan induksi magnet di titik P (Bp) = 10-5 T dan μo = 4π
x 10−7 Wb/A m , hitunglah kuat arus listrik yang mengalir pada kawat !

Pembahasan :

Diketahui : a = 2π cm

Bp = 10-5 T
Ditanya : I = ….?

Jawab : B=½ μo I ………….. I = 4
2


I = (4 . 2π . 10-2 . 10-5 ) / (4π x 10−7)
I=2A

10 | P a g e

C TUGAS MANDIRI
1. Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan seperti pada gambar!

Hitunglah induksi magnetik di titik P !

2. Kawat lurus hampir bersinggungan dengan sebuah kawat melingkar yang berpusat di P
seperti pada gambar.

Jika I1 = I2 = 5 A dan jari-jari lingkaran a = 10 cm. Hitunglah besar dan arah induksi
magnetik di titik P!

KEGIATAN BELAJAR 03

A URAIAN SINGKAT MATERI

Gaya magnetik (gaya Lorentz)
Suatu penghantar berarus listrik yang berada dalam medan magnetic akan mengalami gaya
yang disebut gaya Lorenz. Arah gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik
(i) dan arah gaya induksi magnetic (B).
1. Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik

Apabila kawat penghantar sepanjang R dan dialiri arus listrik I di tempatkan pada daerah
medan magnet B maka kawat tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang
besarnya ditentukan oleh rumus

FL = I . ℓ . B . Sin θ ………………………………………………………. (3.9)

Keterangan
FL = gaya Lorentz dalam newton ( N )
I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )
ℓ = panjang kawat dalam meter ( m )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
Θ = sudut antara arah I dan B

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 11 | P a g e

Medan Magnet

Gambar 3.11 Gaya Lorentz dan kaidah tangan kanan

Gaya Lorentz pada dua kawat sejajar berarus listrik
Jika ada dua kawat saling sejajar dipasang saling berdekatan ternyata kedua kawat

akan saling tarik-menarik jika dialiri arus searah , dan akan saling tolak menolak jika dialiri
arus berlawanan arah.

Gambar 3.12 Gaya Lorentz pada kawat sejajar
Besarnya gaya tarik atau tolak yang dialami kawat tiap satuan panjang setelah dijabarkan
terdapat rumus :

………………………………………………………. (3.10)
• FL = gaya Lorentz dalam newton ( N )
• I1 dan I2 = arus pada masing-masing kawat dalam ampere ( A )
• a = jarak antara kedua kawat dalam meter ( m )
• μ0 = permeabilitas udara / ruang hampa = 4∏. 10-7 Wb/ Am. m
Gaya Lorentz pada muatan bergerak

Sebuah partikel bermuatan listrik bergerak dengan kecepatan ,tegak lurus medan
magnet yang mempengaruinya.Lintasan partikel tersebut berupa lingkaran.Gaya lorentz
berfungsi sebagai gaya sentripetal untuk gerak melingkar ini.Perhatikan

B LATIHAN TERBIMBING
1. Dua kawat sejajar satu sama lain berjarak 10 cm, pada kedua kawat mengalir arus listrik
yang sama besar yaitu 10 A dengan arah arus yang sama. Bila panjang kawat 1 meter
maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz yang dialami kedua kawat !

12 | P a g e

Pembahasan
Diketahui : I1 = I2 = 10 A

a = 10 cm = 0,1 m
ℓ = 1 meter
Ditanya : FL = ….?
Dijawab :

FL = 4∏. 10-7 10.10 / 2∏.0,1
= 2 . 10-4 N

Dengan arah saling tarik menarik

2. Tiga Buah kawat sejajar dialiri arus listrik dengan arah seperti gambar , Jika Jarak
masing- masing kawat adalah a = 4 cm dan besar arus adalah masing-masing sama 8 A .
Tentukan besar dan arah gaya Lorentz persatuan panjang yang dialami oleh kawat B ?

Pembahasan
Diketahui : IA = IB = IC = 8 A

a = 4 cm
Ditanya : FB = ….?
Jawab :

FAB = 4∏. 10-7 . 8 . 8 / 2∏. 4 . 10-2

= 3,2 . 10-4
Newton dengan arah keatas
FBC = 4∏. 10-7 . 8 . 8 / 2∏. 4 . 10-2

= 3,2 . 10-4
Newton dengan arah keatas

Karena FAB dan FBC searah maka ,
FB = gaya total yang dialami B adalah FAB + FBC = 6,4 . 10-4 N
Dengan arah keatas

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 13 | P a g e

Medan Magnet

C TUGAS MANDIRI
1. Dua buah kawat dengan konfigurasi seperti gambar di bawah!

Tentukan besar dan arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat II untuk panjang kawat
0,5 meter!
2. Tiga buah kawat tersusun seperti gambar !

Tentukan besar dan arah gaya magnetik pada kawat II untuk panjang kawat 1 meter
3. Kawat A dan kawat B terpisah sejauh 2 meter dengan kuat arus masing-masing 1 A dan 2 A.

Tentukan dimana kawat C harus diletakkan agar resultan gaya pada C sebesar nol !

14 | P a g e

KEGIATAN BELAJAR 04

A URAIAN SINGKAT MATERI
Gaya Lorentz pada Muatan yang Bergerak
Sebuah partikel bermuatan listrik bergerak dengan kecepatan ,tegak lurus medan
magnet yang mempengaruinya.Lintasan partikel tersebut berupa lingkaran.Gaya lorentz
berfungsi sebagai gaya sentripetal untuk gerak melingkar ini.Perhatikan gambar di bawah ini

Gambar 3.12 Muatan dalam medan magnet
Besarnya gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dirumuskan

F = qv b sin θ ……………………………………………………………… (3.11)

untuk θ = 90ᶿ, persamaannya menjadi :

F = qvB ……………………………………………………………………. (3.12)

Dengan :
B= induksi Magnetik Homogen yang arahnya masuk bidang (Wb/m²)
v= Kecepatan partikel (m/s)
q= Muatan listrik (C)

Apabila besarnya sudut antara v dan B adalah 900 (v Ⱶ B), maka lintasan partikel
bermuatan listrik akan berupa lingkaran, sehingga partikel akan mengalami gaya sentipetal
yang besarnya sama dengan gaya lorentz.

FL = FS
qvB sin 900 = m 2

R = …………………………………………………………………….(3.13)


Sifat Kemagnetan Bahan
Telah kita pelajari arus listrik menimbulkan medan magnetic di sekitarnya seperti

pada magnet permanen.
Bahan bahan yang di dekatkan dengan magnet memiliki respon yang berbeda. Ada bahan
yang di tarik oleh magnet dengan sangat kuat, ada yang lemah bahkan ada yang di tolak.
Berdasarkan respon bahan terhadap suatu magnet dapat di kelompokkan menjadi 3 jenis.

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 15 | P a g e

Medan Magnet

1. Bahan Feromagnetik
Adalah bahan yang di tarik dengan kuat oleh magnet, contoh : Besi, Nikel, Kobalt,
dan Baja.
Contoh penggunaan disk drive computer head VCR, pita kaset, dan disket.

2. Bahan Paramagnetik
Adalah bahan yang ditarik dengan lemah oleh medan magnet, contoh: kayu,
aluminium dan platina.

3. Bahan Diamagnetik
Adalah bahan yang ditolah atau tidak di tarik oleh medan magnet, contoh : seng,
bismuth, garam dapur, emas dan tembaga.

Contoh Penerapan Prinsip Gaya Lorentz dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :
• Alat Ukur Listrik ( Amperemeter, voltmeter, Galvanometer , dll )

1. Generator AC atau DC

16 | P a g e

• Motor Listrik dan Kipas

B LATIHAN TERBIMBING

1. Sebuah partikel bermuatan 1 μC bergerak tegak lurus dalam medan magnet homogen
yang besarnya 10-4 T dengan jika kecepatan partikelnya 105 m/s. , maka tentukan gaya

Lorentz yang dialami oleh partikel ?

Pembahasan
Diketahui : q = 1 μC = 10-6 C

B = 10-4 T

V = 105 m/s
Ditanya : FL = …. ?

Dijawab :
FL = q . v . B . sin θ
= 10-6 C . 10-4 T . 105 m/s

= 10-5 N

2. Sebuah muatan positif bergerak dibawah sebuah kawat berarus listrik sebesar 5 A
berjarak 10 cm. Kecepatan muatan 2000 m/s searah dengan arah arus listrik. Jika besar
muatannya 2.106 C berapa besar dan arah gaya Lorentz yang dialami oleh muatan tersebut
?

Pembahasan

Diketahui : I = 5 A

a = 0,1 m

v = 2000 m/s

Ditanya : Q = 2.106 C
Dijawab : FL = ….. ?
FL = B.Q.v sin θ

= μ0. I. Q. v. (sin 90/2∏. a)

= 4∏. 107. 5. 2.106 . 2000 / 2∏. 0,1

= 4. 108 Newton dengan arah mendekati kawat

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 17 | P a g e

Medan Magnet

C TUGAS MANDIRI
1. Pada suatu spektograf massa seperti tanpak pada gambar,sebuah partikel alfa (m=6,68 x
10¯²⁷ kg, q = +2e) dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial 1 kV.Partikel
tersebut mrmasuki medan magnetik secara tegak lurus terhadap induksi magnetik B = 0,2
T. Tentukanlah jari-jari lintasan partikel alfa tsb!

2. Dalam pengaruh medan magnetik 2,5 x 10-3 T, sebuah partikel bergerak dengan kecepatan
3x106 m/s dan membentuk sudut 30° terhadap arah medan magnet. Jika muatan partikel
1,6x10-19 C, berapakah gaya magnetik yang dialami partikel tersebut ?

KEGIATAN BELAJAR 5

A LEMBAR KERJA SISWA
LEMBAR KERJA SISWA I

Menentukan Arah Arus dan Induksi pada Hukum Orstend
Tujuan : Untuk mengetahui arah arus dan induksi pada percobaan Orstend

Materi : Besarnya induksi pada kawat lurus pada yang di aliri arus dapat dirumuskan

B=
2

Alat dan Bahan :

1. Kompas : 2 buah

2. Kawat Tembaga : Secukupnya

3. Batu Batrai : 3 buah / Power Supplay

4. Kabel Penghubung : Secukupnya

5. Penggaris : 1 buah

6. Busur : 1 buah

7. Kater : 1 buah

Cara Kerja
1. Kupaslah ujung-ujung tembaga dan tengahnya dengan kater.

2. Rangkai alat seperti gambar

18 | P a g e

3. Dekatkan rangkaian tersebut dengan kompas pada jarak 4 cm. Ukur berapa derajat

penyimpangan kompas.
4. Lakukan percobaan 1 – 3 dengan mengubah jarak 3 cm, 2 cm, 1 cm dan 0 cm.

5. Masukkan hasil percobaan pada tabel diawah.

Tabel percobaan

No Jarak Dari Tembaga Sudut Penyimpangan Keterangan

1.
2.
3.
4.
5.

Pertanyaan :
1. Pada jarak berapa penyimpangan kompas saat didekatkan pada kawat tembaga paling
besar ?
2. Apa ada pengaruhnya terhadap penyimpangan kompas jika arah arus di ubah ?
3. Buat kesimpulan dari percobaan diatas !

LEMBAR KERJA SISWA II

Dasar Teori Menentukan gejala adanya Gaya Lorenz
: benda yang berrus jika didekatkan pada medan listrik magnet homogen akan
timbul gaya yang dinamakan gaya lorenz.

Persamaan : F = B i L sin α
Alat dan Bahan :

1. Aluminium foil
2. Batu batrai 3 buah / Power Supplay
3. Kabel secukupnya.
4. Magnet U 1 buah
5. Magnet batang 2 buah
6. penggaris
7. Gunting

Cara Kerja :
1. Potonglah aluminium foil dengan ukuran l = 2,0 cm , p = 0,5 cm.

2. Rangkailah alat seperti gambar.

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 19 | P a g e

Medan Magnet

3. Amati arah penyimpangan aluminium foil.
4. Baliklah arah arus pada batu batrai / power supplay. Amati arah penyimpangan .
5. Lakukan dengan merubah tegangan, panjang aluminium foil, dan magnet. Amati

penyimpangan pada aluminium foil.
6. Setelah melakukan percobaan diatas, rangkailah alat seperti gambar.

7. Lakukan percobaan 3 – 5 dengan rangkaian alat tersebut.
8. Buat kesimpulan dari percobaan diatas !

4 EVALUASI DIRI

A REFLEKSI DIRI

Setelah anda belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan belajar 1, 2, 3, 4, dan 5, berikut
diberikan table untuk mengukur diri anda terhadap materi yang sudah anda pelajari. Jawablah
dengan jujur terkait dengan penguasaan materi UKBM ini di tabel berikut.

Tabel Refleksi Diri Pemahaman Materi

No Pertanyaan Ya Tidak
1 Apakah anda sudah memahami tentang terjadinya medan

magnet di sekitar kawat berarus?
2 Dapatkan anda menghitung induksi magnetic pada kawat

berarus?
3 Apakah anda sudah memahami gaya Lorentz?
4 Dapatkah anda menghitung gaya Lorentz pada kawat

berarus atau muatan yang bergerak dalam medan magnet?

Jika menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi
tersebut dalam sumber belajar yang disarankan di “Materi Pembelajaran” serta sumber lain

yang relevan.

B UJI PEMAHAMAN

1. Dua kawat konduktor lurus berarus listrik terpisah sejauh 50 cm (lihat gambar). Arus

yang mengalir pada 2 kawat tersebut sebesar 3 A dan 1 A dengan arah berlawanan. Kuat

medan magnet di titik P adalah ....

a 6,7 x 10-6 Wb/m2. d. 6,76 x 10-6 Wb/m2.

b 7,6 x 10-6 Wb/m2 e. 3 x 10-6 Wb/m2

c 3,67 x 10-6 Wb/m2.

20 | P a g e

2. Kawat melingkar berarus listrik dengan jari-jari lingkaran 15 cm membangkitkan medan
magnet di pusat lingkaran sebesar 8 x10-5 Wb/m2 (lihat gambar).

Besar kuat arus yang mengalir pada kawat tersebut adalah ....

a 30 A d. 60 A

b 45 A e. 65 A

c 50 A

3. Dua kawat berarus listrik (kawat R dan S) yang terpisah sejauh 10 cm dialiri arus listrik

dengan arah yang sama.Besar arus masing-masing adalah 6 A dan 3 A (lihat gambar).

Medan magnet yang ditimbulkan arus tersebut bernilai nol pada jarak ... dari kawat PL

a 2,53 cm d. 7,01 cm

b 4,11 cm e. 8,25 cm

c 6,67 cm

4. Sebuah lilitan kawat dalam kumparan yang memiliki 20 lilitan dan jari-jari 10 cm

membangkitkan medan magnet di pusat lingkaran sebesar 8 x 10-6 W/m2. Besar arus

listrik yang mengalir dalam lilitan kawat tersebut adalah ....

a 2A d. 8 A

b 4A e. 10 A

c 6A

5. Sebuah kawat melingkar dengan 20 lilitan dialiri arus listrik 30 A. Jika jari-jari lingkaran

kawat tersebut 8 cm, induksi magnetik yang dibangkitkan di pusat lilitan kawat tersebut

adalah ....

a 9,42 x 10-3 Wb/m2. d 4,71 x 10-4 Wb/m2.

b 4,71 x 10-3 Wb/m2. e 4,71 x 10-5 Wb/m2.

c 4,43 x 10-4 Wb/m2.

6. Sebuah solenoida ditarik sehingga panjangnya bertambah 4 cm. Jika panjang awal

solenoida 16 cm, besar induksi magnetik yang dibangkitkan di tengah solenoida relatif

terhadap induksi magnetik awal adalah ....

a 0.6 kali d. 1,2 kali

b 0,8 kali e. 1,6 kali

c 1 kali

7. Sebuah solenoida mempunyai 1400 lilitan dan panjang 60 cm. Induksi magnetik yang

dibangkitkan di tengah solenoida tersebut adalah 2,8 x 10-3 Wb/m2. Kuat arus yang

mengalir pada solenoida adalah ....

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 21 | P a g e

Medan Magnet

a 0,25 A d. 0,80 A

b 0,40 A e. 0,90 A

c 0,75 A

8. Arus listrik sebesar 1,8 A mengalir pada sebuah toroida berjari-jari 60 cm. Jika di sumbu

toroida terdapat medan magnet sebesar 21 x 10-6 Wb/m2 adalah ....

a 25 lilitan d. 45 lilitan

b 30 lilitan e. 70 lilitan

c 35 lilitan

9. Seutas kawat berarus listrik dengan panjang 1 m ditempatkan dalam medan magnet. Jika

arus yang mengalir pada kawat sebesar 30 A, besar gava yang dialami kawat tersebut

adalah ....

a 6N d. 1,5 N

b 4,5 N e. 0 N

c 3N

10. Kawat penghantar berarus listrik dengan panjang 0,5 m di tempatkan sejajar dengan arah

medan magnet. Jika kuat medan magnet adalah 2 tesla dan arus mengalir pada kawat

sebesar 4 A, kawat tersebut akan mengalami gaya sebesar ....

a 0N d. 8 N

b 2N e. 16 N

c 4N

C RENCANA TINDAK LANJUT

Soal Pengayaan
1. Tiga buah kawat berarus A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi. Kawat A dialiri

arus dengan arah keluar bidang baca, kawat B dan C dialiri arus dengan arah masuk
bidang baca tersusun seperti gambar di bawah!

Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat B untuk
panjang kawat 1 meter
b) Arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat B

2. Pada gambar di bawah ini terlukis bahwa kawat lurus pq dilalui arus listrik sebesar I1 = 10
A dan kawat persegi panjang abcd dilalui arus I2 = 5 A. Hitunglah resultan gaya yang
dialami kawat empat persegi panjang abcd !

22 | P a g e

5 DAFTAR PUSTAKA

Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya
http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma
http://pak-anang.blogspot.com/
Modul Fisika SMA Kemendikbud

MAN 1 Nganjuk | Berakhlak mulia, unggul, terampil dan peduli lingkungan 23 | P a g e