departemen fisika institut pertanian bogor 1
Post on 02-Nov-2021
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
MEDAN DAN GAYA MAGNETKEMAGNETAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DEPARTEMEN FISIKA
2
MAGNET• Sejarah kemagnetan mulai jauh lebih awal dengan
peradaban kuno di Asia. Ada daerah pada asiayang disebut Magnesia di mana ditemukan batu-batu yang bergerak saling tarik menarik. Batu-batuini disebut “magnet”
• Magnet mempunyai dua kutub yaitu :- kutub utara- kutub selatan(digunakan sebagai alat bantu navigasi = kompas)
3
S U U S
U S U S
U S S U
Tolak Menolak
Tarik menarik
Tolak Menolak
Kutub Magnet
4
Medan Magnet
Gerak mengorbit dan gerakspin elektron dalam atom menimbulkan medan magnet
+
-
v
S
S
U
U
Kombinasi kedua medanmagnet bisa saling menguatkanatau saling melemahkan danmenghasilkan medan magnet atom
5
Domain MagnetikPada besi medan magnet atomnyasangat kuat sehingga atom-atom besi yang berdekatan membentuk“domain magnetik” dengan medanmagnet yang cenderung searah
Tiap domain magnetik mengandungmilyaran atom.
Pada batang besi biasa arah-arah medan magnet dari domain-domain magnetik ini acak, sedangkan pada “besi sembrani”ada kecenderungan pada arah tertentu.
Domain-domain magnetik
6
ARUS LISTRIK MENGHASILKAN KEMAGNETAN
Hans Christian Oersted (1777-1851) menemukan bahwa ketikajarum kompas yang diletakkan didekat kawat ber-arus listrikternyata jarum menyimpang.
Gambar a. Garis-garis medandi sekitar arus listrik.Gambar b. Kaidah tangankanan untuk menentukan arahmedan magnet.
7
GAYA PADA ARUS LISTRIK OLEH MEDAN MAGNET
• Magnet memberikan gaya pada kawat pembawaarus
• Arah gaya (F) selalu tegak lurus terhadap araharus (I) dan juga tegak lurus terhadap medanmagnet (B).
F
U S
F
B U SB+ - - +
II
magnetmagnet
8
F = IlB sin θSatuan SI untuk medan magnet B adalah Tesla (T)
1T = 1N/A.m
GAYA PADA ARUS LISTRIK OLEH MEDAN MAGNET
l
I
θ
B
Contoh :Sepenggal kawat berarus 30A, panjang l=12cm, membentuksudut θ = 30o terhadap arahmedan magnet seragam 0,9T. Tentukan gaya pada kawattersebut!
9
GAYA PADA MUATAN LISTRIK YANG BERGERAK DI DALAM MEDAN
MAGNET
Bq V
F
= Menembus bidang (menjauhi kita)= keluar bidang (mendekati kita)
F = qvB sin θ
lintasan
Contoh : Sebuah proton ketika bergerakke bawah dengan laju 5x106
m/s mendapat gaya sebesar8x10-14 N ke barat. Ketikabergerak ke arah utara, ia tidakmerasakan gaya. Tentukanbesar dan arah medan magnet di daerah ini.
10
MEDAN MAGNET YANG DISEBABKAN OLEH KAWAT BERARUS
rIB o
πμ2
=
rB
Contoh : Berapakah besar medan magnet padajarak 10 cm dari kawat lurus yang dialiri arus 25A ? Permeabilitas ruanghampa μo = 4πx10-7 Tm/A
11
GAYA ANTARA DUA KAWAT PARALEL
LII
lF o 21
2πμ
=
•Contoh :Dua kawat pada kabel yang panjangnya 2m berjarak3mm dan membawamuatan arus dc 8A. Hitunggaya antara kedua kawattersebut!
12
APLIKASI-1 : GALVANOMETER
13
APLIKASI-2 : BEL LISTRIK
14
APLIKASI-3 : MOTOR DC
15
FLUKS MAGNETIK
B
A
α
αφ cosABB =A : luas permukaan loop
B : kuat medan magnet
α : sudut antara arahmedan B dan garis normal pada permukaan
Loop darikawatlogam
Besar fluks magnetik bervariasi denganmerubah harga A,B dan α
16
INDUKSI MAGNETIK
S U S U I
Perubahan fluks magnetik menyebabkan timbulnya gaya geraklistrik (ggl) induksi.
17
INDUKSI MAGNETIK
S U
I
tN m
ind ΔΔ
−=φε
Kumparan dengan 80 lilitanmemiliki jari-jari 5 cm dan hambatan30Ω. Berapakah besar perubahanmedan magnet (yang tegak lurusbidang kumparan) tiap sekonnyaagar menghasilkan arus sebesar 4A?
Jawab: 600/π T
dtdN m
indφε −=
18
Bagaimana memproduksi ggl bolak balik?
tABdt
dtABAB
t
Bind
B
ωωφε
ωαφωα
sin
coscos
=−=
===
A
α B
ω
Jika ada N lilitan
ttNABdt
dN Bind ωεωωφε sinsin 0==−=
19
SEKIAN
top related