medan magnet

MEDAN MAGNET

START

KELOMPOK 9_FISIKA

By:Dieni Aulia (04) M. Kuncoro Aji Nugraha (17)Yolan Maulita Wiguna (32)

Guru Pengampu:Rasi Setyartati, S. Pd

Kelompok 9

Kutub Magnet

Hukum Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

Gaya Lorentz

Pengertian

ManfaatMoment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

MEDAN MAGNET

Proton

Kawat

LoopDipole

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

PENGERTIAN

Medan magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

MANFAAT1. Mengambil Benda-Benda dari Logam2. Penunjuk Arah3. Membantu dalam Perubahan Energi 4. Menghasilkan Listrik 5. Merapatkan Dua Benda 6. Menggantikan Roda pada Kereta Api Maglev

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU MAGNET DAN KUTUB KUTUB MAGNET

• Kutub magnet: bagian magnet yang paling kuat pengaruh kemagnetannya

• Kutub kutub magnet: utara dan selatan

• Jarum untuk kompas secara bebas mengarah ke utara dan selatan

• Bumi sebagai magnet dengan kutub kutub magnet sedikit bergeser dari kutub kutub geografi

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUMEDAN DAN GAYA MAGNET

Muatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet:

Besar gaya magnet:

BvqF

v

B

Muatan uji, +q

Fmagnet

sinqvBF

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

KE MANA ARAH GAYA MAGNETNYA?

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Berapakah besarnya gaya magnet yang dialami proton dengan arah gerak membentuk sudut 60° dengan arah medan magnet yang besarnya 2.5 tesla. Proton tersebut bergerak dengan kecepatan setengah kecepatan cahaya.

60sin)5.2)(/105.1)(106.1( 819 TsmCF

NF 11102.5

GAYA MAGNET PADA PROTON

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU GAYA MAGNET PADA KAWAT BERARUS

BxLIFmagnet

sinILBFmagnet

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUMOMEN GAYA PADA LOOP

Ingat

Untuk medan magnet homogen terhadap arus

Maka momen gaya:

Fr

BsdIFb

a

BlIF

AIBIBalaIlB )2(2BAI

2a

F

F

B

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU MOMEN GAYA PADA DIPOLE

Ingat:

Maka

Fr

Erq

EqF

2aq-

q+

F

F

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Momen magnet

Momen dipole listrik

: vektor satuan

MOMEN LISTRIK DAN MOMEN MAGNET

B

raqp ˆ 2

Ep

AI

r̂

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU GAYA LORENTZ

)()( magnetgylistrikgyLorentz BxvqEqF

Ke mana arah Fmagnet?

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUGERAK MUATAN DALAM MEDAN

MAGNET

Muatan positif yang masuk ke dalam medan magnet akan dibeolokan (orbit melingkar)

qvBFr

vm

2

qB

mvr

m

qB

r

v

Frekuensi Siklotron:rv

B

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUSiklotron: alat untuk mempercepat partikel (proton,detron dll)Terdiri dari dua ruang semisilinder yang ditempatkan dalam medan magnetDi antara kedua semisilinder diberi potensial listrik bolak-balik (104 volt)Ion dalam semisilinder akan mengalami gaya magnet yang menyebabkan bergerak dalam setengah lingkaran lalu dipercepat oleh medan lisrik E, masuk lagi ke dalam medan magnet B dan bergerak milingkar dengan jari-jari lebih besar (karena kecepan lebih besar).

SIK

LO

TR

OM

GA

MB

AR

B

E

p+

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Gaya Lorentz

Ketika F = 0 dan

maka

BvqEqF

BEv

B

Ev

Ep+

Pemilih Kecepatan

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU SPEKTROMETER MASSA

Alat yang digunakan untuk menentukan massa atau perbandingan massa terhadap muatan:

p+

E BB1

2

R

mvqvB

2

2

v

RB

q

m 21B

Ev ;

E

RBB

q

m 21

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUEFEK HALL

Gaya magnet pada petikel pembawa muatan dalam konduktor berarus akan menimbulkan beda potensial (efek hall)

+++-+ -- -

V

HqEqvB

nqdt

I

nqA

Iv nqvAI

Potensial Hall:

t

IBRvBddEV H

HH Koefisien Hall:

nq

IRH

td

A=dt

vBEH

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUHUKUM BIOT- SAVART

Tahun 1819 Hans Christian Oersted mengamati bahwa jarum kompas dapat menyimpang di atas kawat berarusArus listrik sebagai sumber medan magnet.

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU Pada tahun 1920-an Jean-Baptiste Biot dan Felix Savart melakukan eksperimen menentukan medan magnet di sekitar kawat berarus tersebut:

Medan magnet di sekitar berarus adalah:

m0 = permeabilitas ruang hampa

2

ˆ

r

rsIdkBd m

mAWbkm /104

70

I

r̂

r

ds

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

B = dB1+dB2+…+dBi

B =SdB

PENGGUNAAN HUKUM BIOT-SAVART

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

r1

ds1

dB1

r2

ds2

dsi

dBi

ri

dB2

2

0 ˆ

4i

iiIr

rdsB

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

r1

ds1

dB1 dB1

r1

ds

r

dB

PENGGUNAAN HUKUM BIOT-SAVART

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

dB1

r1

Analog :

20 ||4

1||

rE

Q

PENGGUNAAN HUKUM BIOT-SAVART

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU Contoh 1: Medan magnet di sekitar

kawat berarus

a

ds x

q

r

dxds

r̂

x

atan

r

asin

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

sinˆˆ rdsrds B berarah keluar

sindx

a

ds x

r

dxds

r̂

x

atan

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

Arah:Besar:

sin

ar

22

sin

a

r

dxa

Id sinsin

4

2

0

B

dxa

I

2

30 sin

4

ds

r

dB

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

a

ds x

r

dxds

r̂

x

atan

tan

ax

2sin

a

d

dx

d

adx

2sin

dxa

Id

2

30 sin

4

B

da

a

I

22

30

sin

sin

4

da

Isin

40

d

a

IdB

sin4

0B 1800

0 cos4

a

I 24

0 a

I

a

I

2

0

Contoh 2: Medan magnet dari loop kawat berarus

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

dsrB keluar bidang gambar

Direction:

ds

r

dB

20

ˆ

4 r

rdsB

I

d

Magnitude:

ds selalu terhadap r

ds

20

4 R

I

dsΒB

20

4 R

Id

ds

20

4 R

I

RR

I

24 2

0

R

I

20

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENUHUKUM AMPER

Integral tertutup B·ds sama dengan m0I, I adalah arus total yang dicakupi oleh permukaan tertutup

IsdB 0I

a

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Ι02 dsB

0 dsB

Ι02 dsB

Ι02 dsB

B

I

I

B

I

I

B

I

I

B

I

I

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

konstanB

I0 dsB

Ir

dsBdsB

r

IB

2

0

rB2 dsB

Ir 0B2 atau

Medan magnet di sekitar kawat berarus

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU Medan magnet di dalam kawat berarus I0

0IA

aI A

r

02

2

IR

r

02

2

IR

r

Ir 0Circle

B2 dsB

020 2I

R

rB

r

IB

2

0

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus

020 2I

R

rB

r

IB

2

00

B

rR

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Toroid berbentuk donut dengan dililiti koil.

Maka,

MEDAN B DI DALAM TOROIDA

ds

rNIrBsdB 02

r

NIB

20

Kutub Magnet Hukum

Amper

Gaya Magnet

Arah

Moment Gaya

G. Lorentz

Pengertian Manfaat

Moment Listrik

& Magnet

Hukum Biot-Savart

Proton

Kawat

Loop

Dipole

MENU

Jika solenoida terdiri dari jumlah lilitan N dan panjang adalah l, maka:

MEDAN MAGNET DI DALAM SOLENOIDA

ds l

NIBlsdB 0

nIl

NIB 0

0

TERIMA KASIH . . .

Power Point ini akan berakhir dalam hitungan

Bye – Bye . . .