Soal jawab Materi Medan Magnet 2

Problem 2.4 Find the electric field a distance Z above the center of a square loop (side a) carrying unifonn line charge lamda (Fig. 2.8). [Hint: Use the result of Ex. 2.1.(

Soal 2.4 Tentukan medan listrik jarak Z di atas pusat lingkaran persegi (sisi a) yang membawa lamda muatan garis unifonn (Gbr. 2.8). [Petunjuk: Gunakan hasil dari Ex. 2.1.)

Problem 2.5 Find the electric field a distance Z above the center of a circular loop of radius r (Fig. 2.9), which carries a uniform line charge 

(Problem 2.5 Find the electric field a distance Z above the center of a circular loop of radius r (Fig. 2.9), which carries a uniform line charge lamda)

Solusi

Problem 2.4

Soal memberikan hint untuk menggunakan persamaan sebagai berikut :

Dalam kasus ini L = a/2 dan z pada rumus diatas tidak sama dengan z pada soal ini. Untuk memudahkan z dalam rumus diatas diganti dengan x. Sehingga persamaan diatas menjadi.

Tinjau gambar berikut

 Dari gambar diketahui bahwa  

Pada kasus ini kita bisa menghitung medan listrik pada titik p dengan menganggap loop persegi sebagai 4 kawat lurus dengan rapat muatan lamda sehingga medan listrik total pada titik p adalah E=4E dan juga mengigat bahwa komponen E pada sumbu x bernilai 0 maka E hanya terakumulasi pada arah sumbu y (vertikal ke atas) sehingga E=4E SIN TETA Karenanya persamaan diatas dapat dituliskan kembali dengan :

sOLUSI PROBLEM 2.5

Misalkan jarak dari elemen loop ke titik p adalah R maka

Pada kasus ini komponen medan listrik pada sumbu horisontal atau sumbu x akan saling meniadakan sehingga E_x = 0. Karenanya perhitungan kuat medan listrik hanya dilakukan pada sumbu vertikal atau sumbu y yang besarnya adalah E COS TETA