Soal 1
Hukum Ampère menyatakan bahwa integral garis medan magnet \( \mathbf{B} \) di sekitar lintasan tertutup sebanding dengan:
A. Total arus listrik yang mengalir di luar lintasan
B. Total arus listrik yang dilingkupi oleh lintasan
C. Medan listrik di sekitar lintasan
D. Fluks magnetik di dalam lintasan
E. Potensial listrik pada titik tertentu di lintasan
Jawaban: B. Total arus listrik yang dilingkupi oleh lintasan
Pembahasan: Hukum Ampère menyatakan bahwa integral garis medan magnet \( \mathbf{B} \) di sekitar lintasan tertutup sebanding dengan total arus listrik yang dilingkupi oleh lintasan tersebut, dinyatakan secara matematis sebagai \( \oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 I_{\text{encl}} \).
Soal 2
Medan magnet di sekitar kawat lurus panjang yang membawa arus \( I \) pada jarak \( r \) dari kawat adalah:
A. \( B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \)
B. \( B = \frac{\mu_0 I}{4\pi r^2} \)
C. \( B = \mu_0 I r \)
D. \( B = \frac{\mu_0 I^2}{2\pi r} \)
E. \( B = \frac{\mu_0 I r^2}{2\pi} \)
Jawaban: A. \( B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \)
Pembahasan: Medan magnet di sekitar kawat lurus panjang yang membawa arus \( I \) pada jarak \( r \) dari kawat dapat dihitung menggunakan hukum Ampère, menghasilkan \( B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \).
Soal 3
Medan magnet di dalam solenoida panjang dengan \( n \) lilitan per satuan panjang dan arus \( I \) adalah:
A. \( B = \frac{\mu_0 n I}{2\pi} \)
B. \( B = \mu_0 n I \)
C. \( B = \frac{\mu_0 I}{2R} \)
D. \( B = \frac{\mu_0 n^2 I}{r} \)
E. \( B = \mu_0 I R \)
Jawaban: B. \( B = \mu_0 n I \)
Pembahasan: Medan magnet di dalam solenoida panjang dan rapat dengan \( n \) lilitan per satuan panjang dan arus \( I \) adalah \( B = \mu_0 n I \). Medan magnet ini seragam di dalam solenoida.
Soal 4
Untuk menghitung medan magnet di dalam toroid dengan \( N \) lilitan dan radius rata-rata \( R \), hukum Ampère menghasilkan:
A. \( B = \frac{\mu_0 N I}{2\pi R} \)
B. \( B = \mu_0 n I R \)
C. \( B = \frac{\mu_0 I}{2R} \)
D. \( B = \frac{\mu_0 N I}{R} \)
E. \( B = \frac{\mu_0 I}{4\pi R} \)
Jawaban: A. \( B = \frac{\mu_0 N I}{2\pi R} \)
Pembahasan: Medan magnet di dalam toroid dengan \( N \) lilitan dan radius rata-rata \( R \) dapat dihitung menggunakan hukum Ampère, menghasilkan \( B = \frac{\mu_0 N I}{2\pi R} \).
Soal 5
Hukum Ampère yang telah dimodifikasi oleh Maxwell untuk memasukkan efek medan listrik yang berubah terhadap waktu dikenal sebagai:
A. Hukum Gauss
B. Hukum Biot-Savart
C. Hukum Faraday
D. Hukum Ampère-Maxwell
E. Hukum Coulomb
Jawaban: D. Hukum Ampère-Maxwell
Pembahasan: James Clerk Maxwell memperluas hukum Ampère dengan memasukkan efek medan listrik yang berubah terhadap waktu. Hukum Ampère yang dimodifikasi ini dikenal sebagai hukum Ampère-Maxwell, dinyatakan sebagai \( \oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 \left( I_{\text{encl}} + \epsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt} \right) \), di mana \( \epsilon_0 \) adalah permitivitas vakum dan \( \frac{d\Phi_E}{dt} \) adalah laju perubahan fluks medan listrik.