Sumber medan magnet. Dede Djuhana Departemen Fisika FMIPA-UI 0-0

dokumen-dokumen yang mirip
Sumber-Sumber Medan Magnetik

Medan Magnet oleh Arus Listrik

Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331. Oleh Endi Suhendi 1

Review. Adakah Metode alternatif untuk menentukan kuat medan magnet di sekitar arus listrik???

Induksi elektromagnetik

TOPIK 8. Medan Magnetik. Fisika Dasar II TIP, TP, UGM 2009 Ikhsan Setiawan, M.Si.

Medan Magnetik Surya Darma, M.Sc Departemen Fisika Universitas Indonesia

BAB 20. KEMAGNETAN Magnet dan Medan Magnet Hubungan Arus Listrik dan Medan Magnet

Gambar (a) Arah medan magnet, (b) Garis-garis medan magnet

MEDAN MAGNET SUGIYO,S.SI.M.KOM

BAHAN AJAR 4. Medan Magnet MATERI FISIKA SMA KELAS XII

Medan Magnet 1 MEDAN MAGNET

Magnetostatika. Agus Suroso. Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung. 20 Februari 2017

Magnetostatika. Agus Suroso. Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung. 23,24 Februari 2016

KEMAGNETAN. Eksperimen Fisika Dasar 2. Tujuan. Alat dan bahan. Dasar teori. Prosedur. Data pengamatan. Pengolahan data. Analisa data.

Massa m Muatan q (±) Menghasilkan: Merasakan: Tinjau juga Dipol p. Menghasilkan: Merasakan:

KETENTUAN MENGIKUTI PELAJARAN FISIKA : ^_^

MEDAN DAN GAYA MAGNET

MEDAN MAGNET KEMAGNETAN ( MAGNETOSTATIKA )

Gaya Lorentz. 1. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi

BAB 5 KEMAGNETAN. A. SIFAT MAGNET 1. Garis Gaya Magnet

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) /TUGAS TERSTRUKTUR - - MEDAN MAGNET - MEDAN MAGNET

Kelas XII Semester 1

MEDAN MAGNETIK DISEKITAR KAWAT BERARUS

MAKALAH FISIKA LANJUT. Medan Magnet yang Ditimbulkan Arus Listrik Gaya Gerak Listrik Induksi

IR. STEVANUS ARIANTO 1

BAB 16. MEDAN LISTRIK

Strukturisasi Materi Medan Magnet

V. Medan Magnet. Ditemukan sebuah kota di Asia Kecil (bernama Magnesia) lebih dahulu dari listrik

Lab Elektronika Industri Fisika 2 BAB 5 MAGNET

Detektor Medan Magnet Tiga-Sumbu

Magnet adalah suatu benda yang memiliki gejala dan sifat dapat mempengaruhi bahan-bahan tertentu yang berada di sekitarnya.

SOAL LATIHAN ULANGAN UB-1 KELAS XII

Gaya dan Medan listrik

INDUKSI MAGNET B A B B A B

Karya Tulis Ilmiah MAGNET

Perkuliahan PLPG Fisika tahun D.E Tarigan Drs MSi Jurusan Fisika FPMIPA UPI 1

1. Dalam suatu ruang terdapat dua buah benda bermuatan listrik yang sama besar seperti ditunjukkan pada gambar...

Induksi Elektromagnet

Magnet Rudi Susanto 1

LAPORAN PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA. Gaya Magnetik antar kawat berarus. Nama :

Kumpulan Soal Fisika Dasar II. Universitas Pertamina ( , 2 jam)

KEMAGNETAN. : Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-8

MAGNET - Materi Ipa Fisika SMP Magnet magnítis líthos Magnet Elementer teori magnet elementer.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

1. (25 poin) Sebuah bola kecil bermassa m ditembakkan dari atas sebuah tembok dengan ketinggian H (jari-jari bola R jauh lebih kecil dibandingkan

Gaya Lorentz. Disusun Oleh : 1. Deri Febrianto (A1E011053) 2. Esra Lenni Waty (A1E011057) 3. Faiza Maizora (A1E011073)

Soal dan Solusi Materi Elektrostatika

MEDAN LISTRIK. Oleh Muatan Kontinu. (Kawat Lurus, Cincin, Pelat)

BENDA MAGNET

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

Oleh : Rahmat Rizal ( ) Tio Ernity Manurung ( )

MAGNETAN MENENTUKAN MEDAN MAGNET BUMI PADA PERCOBAAN MEDAN MAGNET DI SEKITAR KAWAT BERARUS

KEMAGNETAN. Setelah mempelajari topik ini Anda dapat :

Bab II Teori Dasar. Gambar 2.1 Fluks medan magnet dari partikel yang bergerak.

MEDAN IMBAS MAGNET I. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

MEDAN MAGNET DAN ELEKTROMAGNET

Listrik Statik. Agus Suroso

Pendalaman Materi IPA Fisika SMP/MTs KEMAGNETAN. Disusun dan disajikan sebagai materi PLPG tahun Oleh : Drs. Sutrisno, M.Pd.

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

I. Pendahuluan Listrik Magnet Listrik berkaitan dengan teknologi modern: komputer, motor dsb. Bukan hanya itu

PELATIHAN OSN JAKARTA 2016 LISTRIK MAGNET (BAGIAN 1)

Listrik Statik. Agus Suroso

MAKALAH FISIKA. Tentang KEMAGNETAN/INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

MEDAN MAGNET OLEH: ANDI SULIANA (15B08050) Program Studi Pendidikan Fisika Program Pascasarjana UNM 2016

Pendahuluan Elektromagnetika

SANGAT RAHASIA. 30 o. DOKUMEN ASaFN 2. h = R

II. TINJAUAN PUSTAKA

i : kuat arus listrik (A) a : jarak dari kawat berarus (m)

Polarisasi. Dede Djuhana Departemen Fisika FMIPA-UI 0-0

Keep running VEKTOR. 3/8/2007 Fisika I 1

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

Integral yang berhubungan dengan kepentingan fisika

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

PROBLEM SOLVING EKSPERIMEN FISIKA DASAR II MAGNET

FI2202 Listrik Magnet: Magnetostatika

4.3. MEDAN LISTRIK OLEH DISTRIBUSI MUATAN KONTINYU

MAGNET. Benda yang dapat menarik besi disebut MAGNET. Macam-macam bentuk magnet, antara lain : magnet batang, magnet ladam, magnet jarum

Muatan dan Gaya Listrik

Setelah Anda mempelajari KB-1 di atas, simaklah dan hafalkan beberapa hal penting di. dapat dihitung sebagai beriktut: h δl l'

II. TINJAUAN PUSTAKA. Kata media berasal dari bahasa latin medium yang secara harfiah berarti

Antiremed Kelas 12 Fisika

Fisika Dasar II Listrik, Magnet, Gelombang dan Fisika Modern

TUGAS FISIKA DASAR 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Persoalan yang melibatkan model matematika sering kali muncul dalam

Kemampuan yang dibangun:

SMA IT AL-BINAA ISLAMIC BOARDING SCHOOL UJIAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2011/2012

BAHAN AJAR 1 MEDAN MAGNET MATERI FISIKA SMA KELAS XII

SOAL SOAL TERPILIH 1 SOAL SOAL TERPILIH 2

KUMPULAN SOAL SOAL PERSIAPAN UJIAN NASIONAL 2011/2012 SEKOLAH MENENGAH ATAS

LAPORAN FISIKA. Research By Learning (RBL) Meriam Magnetik " Oleh :

Bahan Ajar BAB II. Teori umum alat ukur analog Tatap muka : Minggu 3, Minggu 4, Minggu 5

LAPORAN PRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 1 KUMPARAN INDUKSI

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

Bab 7 Medan Magnetik dan Gaya Magnetik TEL Abdillah, S.Si, MIT. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Suska Riau

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

LISTRIK STATIS. Listrik statis adalah energi yang dikandung oleh benda yang bermuatan listrik.

MATERI PELATIHAN GURU FISIKA SMA/MA

LATIHAN FISIKA DASAR 2012 LISTRIK STATIS

LABORATORIUM INQUIRY: KEMAGNETAN (Panduan bagi dosen)

Transkripsi:

Sumber medan magnet Dede Djuhana E-mail:dede@fisika.ui.ac.id Departemen Fisika FMIPA-UI 0-0

Sumber medan magnet Sumber medan magnet paling awal adalah medan magnet permanen yaitu berasal dari batuan mengandung sifat magnet Eksperimen Oersted : jarum kompas dapat disimpangkan oleh arus listrik Biot-Savart : pengukuran gaya magnet di dekat kawat panjang berarus listrik. Ampere : Dua arus pada kawat saling memberikan gaya. Medan magnetik dari muatan titik yang bergerak Ada muatan q bergerak dengan kecepatan v, muatan ini akan menghasilkan medan magnet B dalam ruang B = µ o q v ˆr r 2 (1) µ = 10 7 T.m/A = 10 7 N/A 2 Medan megnetik dari muatan bergerak memiliki karakteristik : Besaran B berbanding lurus dengan muatan q Arah B tegak lurus kecepatan v Medan magnet berbanding lurus dengan sin θ, θ adalah sudut antara v dengan r. Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 1

Gaya magnetik pada dua muatan bergerak Gaya magnet yang disebabkan oleh dua muatan bergerak dengan muatan q 1, kecepatan v dan muatan q 2, kecepatan v adalah F 12 = q 2 v 2 B 1 = q 2 v 2 ( µo q 1 v ˆr 12 r 2 12 F 12 adalah gaya yang dikerahkan oleh muatan q 1 terhadap muatan q 2 F 21 = q 1 v 1 B 2 = q 1 v 1 ( µo q 2 v 2 ˆr 21 r 2 21 ) ) (2) (3) F 21 adalah gaya yang dikerahkan oleh muatan q 2 terhadap muatan q 1 q2 v F 21 F 12 v2 q θ (a) P q1 v1 (b) Gambar 1: (a) muatan tunggal bergerak dengan kecepatan v (b) dua muatan bergerak saling berinteraksi. Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 2

Medan magnet arus: Hukum Biot-Savart d B = µ o id l r r 2 = µ o Id l sin θ r 2 (4) i dl θ r db P Gambar 2: Elemen arus i dl menghasilkan medan magnet pada titik P Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 3

Medan magnet dari kawat berarus db = µ o idx sin θ B = db = µ oi r 2 (5) x=+ x= sin θdx r 2 variable x, θ dan r saling berhubungan yaitu : r = x 2 + 2 ; sin θ(= sin(π θ)) = x2 + 2 Sehingga medan magnet B menjadi : B = µ oi x=+ x= Sebuah simpal(loop) lingkaran berarus dx (x 2 + 2 ) = µ oi 3/2 db = µ oi db = µ oi x (x 2 + 2 ) 1/2 x=+ x= = µ oi 2π dl sin 90 o r 2 db = db cos α (7) cos αdl r 2 (6) Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 4

Hubungan variabel r, α, dan variabel x yaitu jarak pusat ke titik P r = 2 + x 2 ; cos α = r = 2 + x 2 Dengan memsubstitusikan maka d B diberikan db = µ oi B = Jika x maka direduksi menjadi dl ( 2 + x 2 (8) ) 3/2 d B = µ oi ( 2 + x 2 ) 3/2 dl }{{} =2π = µ o i 2 2( 2 + x 2 ) 3/2 B = µ oi 2 2x 3 (9) dengan mengingat π 2 adalah luasan A dari simpal dan dihubungkan dengan lilitan N dapat dituliskan B = µ o (NiA) = µ ( o µ ) 2π x 3 2π x 3 di mana µ adalah momen dipol magnet dari arus simpal dan mengalami gaya torka τ = µ B. (10) Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 5

θ i dl x dx r db P α x r db i (a) (b) Gambar 3: Bagian(a) medan magnet pada kawat lurus berarus, bagian(b) medan magnet pada kawat simpal berarus. Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 6

Medan magnet dalam selenoida Selenoida adalah kawat yang digulung menjadi lilitan helik rapat. Medan magnet pada selenoida ditentukan pada sumbu selenoida dan diantara ujung-ujungnya yaitu N =jumlah lilitan, L=panjang selenoida dan i arus yang mengalir pada selenoida. Medan magnet pada sumbu x adalah d B x = µ oi B = µ oi (2πni2 ) Penyelesian bentuk integral pada persamaan (12) adalah 2πni 2 (x 2 + 2 ) 3/2 (11) b a dx (x 2 + 2 ) 3/2 (12) b a dx (x 2 + 2 ) = x b 3/2 2 2 + x 2 a = b 2 2 + b 2 + a 2 2 + a 2 Maka medan magnet dari selenoida adalah B = 1 2 µ oni ( b 2 2 + b 2 + a 2 2 + a 2 ) (13) Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 7

Untuk kasus dimana a, b medan magnetnya direduksi menjadi B = µ o ni (14) y a dx b di=nl dx Gambar 4: Medan magnet pada selenoida Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 8

Hukum Ampere Definisi Ampere : Jika dua kawat sejajar yang sangat panjang terpisah sejauh satu meter dan membawa arus dalam setiap kawat, didefinisikan sebagai satu ampere apabila gaya per satuan panjang pada setiap kawat adalah 2 10 7 N/m Besar gaya magnet pada segmen i 1 l 2 ( l)ialah Gaya persatuan panjang F 2 = i 2 l 2 B 1 = i 2 l 2 B1 = i 2 l 2 µ o i 1 2π (15) F 2 l 2 = µ o 2π i 1 i 2 = µ oi 2i 1 i 2 (16) Hukum Ampere C B dl = µ o i C, C = sembarang kurva tertutup (17) Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 9

Batasan hukum Ampere P r I C C I l (a) (b) Pada bagian(a) Hukum Ampere berlaku pada kurva C yang mengelilingi arus dalam simpal, tetapi tidak berguna untuk mencari nilai B karena tidak konstan sepanjang kurva Pada bagian(b) Hukum Ampere untuk mencari medan magnetik pada potongan kawat arus berhingga memberiakan hasil yang tidak tepat. Fisika Dasar II : Sumber medan magnet,dede@fisika.ui.ac.id 10