Upload
dimas-sayekti-subarkah-putra
View
250
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
1/31
E
D
A
N
AG
N
E
T
A
R
U
S
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
2/31
EDAN MAGNET
GAYA LORENTZ
IMBASAN MAGNETIK
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
3/31
Medan Magnet: merupakan ruangmagnet yang di dalamnya masihbisa
di rasakan adanya gaya magnet.Medan magnetik diberi simbol :B
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
4/31
Magnet pertama kali itemukan diMagnesia
(e!ua" k#ta di Aia Ke$il%
ih dulu ditemukan sebelum listrik
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
5/31
Kutub-kutub yang sejenis tolak-menolak dan kutub-kutub yang tidak sejenis
tarik-menarik
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
6/31
ris gaya adalah : Lintasan kutub Utara dalamedan magnet atau garis yang bentuknya demikiangga kuat medan di tiap titik dinyatakan oleh garis singgungnya.
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
7/31
EDAN MAGNET DI SEKITAR AR&S LISTRIK
Percobaan OERSTED
Pada saat kawat tidak dialiri aruslistrik
( ! " #$ jarum kompas tidak
menyimpang #.Pada saat kawat dialiri arus listrik ke atas$
kutub utara jarum kompas menyimpang
ke kanan.
Pada saat kawat dialiri arus listrik kebawah$kutub utara jarum kompasmenyimpang kekiri.
Keimpulan '
) Di ekitar peng"antar ka*at +angdialiri aru litrik terdapat medanmagnet)
,) Ara" medan magnet !ergantung
pada ara" aru litrik +angmengalir)
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
8/31
N MAGNET DI SEKITAR AR&S LISTRIK
Percobaan OERSTED
Kaidah %angan KananArah ibu jari menunjukkan araharus listrik (i#dan arahlipatan jari-jari yang lainnya
menunjukkan arah putarangaris-garis medan magnetik (.
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
9/31
Satuan
satuan Gauss : hanya khususuntuk satuan medan magnet yangdisebabkan magnet permanen
satuan 'ersted hanya khususuntuk satuan medan magnet yangdisebabkan arus listrik
wb)m* ! %esla ! "+ Gauss !"+ 'ersted
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
10/31
Medan Magnet ,i ,ekat Kawat &erarus..
B : kuat medan magnetik induksi (wb/m2)
: kuat arus (A)
r : jarak titik ke penghantar (m)
!" : permeabilitas udara ($ % & '"-b/Am)
r
IB
2
0=
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
11/31
ontoh oal :
%entukan besar induksi magnetik pada jarak /0m dari pusat sebuah penghantar lurus yangberarus listrik +/ 12
,iketahui:
jarak ke penghantar$ a ! / 0m ! / 4 "-5m
kuat arus listrik$ ! +/ 1
permeabilitas 6akum$ " 7 ! -8 +9 4 "-8b)1.m
,itanya: &esar induksi magnetik oleh penghantar
lurus (... ;
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
12/31
n Magnetik di Sekitar Kawat Melingkarsat Lingkaran
& ! kuat medan magnetik (%#a ! jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat(m#
i ! kuat arus listrik (1#7
o! permeabilitas udara +9 < "=8dalam satuan
standard
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
13/31
Magnetik di Sekitar Kawat Melingkar N lilitan
& ! kuat medan magnetik (%#a ! jari-jari lingkaran yang terbentuk olehkawat (m#i ! kuat arus listrik (1#> ! banyaknya lilitan7o! +9 < "
=8dalam satuan standard
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
14/31
ontoh oal 5 :
ebuah kumparan kawat melingkar berjari-jari "0m memiliki +" lilitan. ?ika arus listrik yangmengalir dalam kumparan tersebut @ ampere$berapakah induksi magnetik yang terjadi di pusat
kumparan; ,iketahui:
kuat arus$ ! @ 1
jari-jari$ r ! " 0m ! "$ m
jumlah lilitan$ > ! +" ,itanya: nduksi magnetik$ & ... ;
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
15/31
Medan Magnetik Oleh Solenoida
,i %engah umbu ,i Ujung
& ! kuat medan magnetik (%#L ! panjang solenoida (m#i ! kuat arus listrik (1#> ! jumlah lilitan solenoida
7o! +9 < "=8dalam satuan standard
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
16/31
ontoh oal A : uatu solenoida yang panjangnya 5 m memiliki
@"" lilitan dan jari-jari 5 0m. ?ika solenoida dialiriarus "$/ 1$ tentukan induksi magnetik:
a. di pusat solenoida$
b. di ujung solenoida2
,iketahui:panjang solenoida$ l ! 5 m
banyak lilitan$ n ! @""
arus listrik$ ! "$/ 1
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
17/31
Medan Magnetik Oleh Toroida Berarus
& ! kuat medan magnetik (%#a ! jari-jari eBektiB toroida (m#i ! kuat arus listrik (1#
> ! jumlah lilitan toroida7o! +9 < "
=8dalam satuan standard
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
18/31
ontoh oal + :
ebuah toroida berjari-jari 5" 0m dialiri arussebesar "$@ 1. ?ika toroida mempunyai /" lilitan$tentukan induksi magnetik pada toroida2
,iketahui:
jari-jari$ a ! 5" 0m ! 54"- marus listrik$ ! "$@ 1
banyak lilitan$ > ! /"
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
19/31
Gaya Lorentz adalah gaya magnet yang ditimbulkanoleh medan magnet, akibat interaksi medan magneticdengan arus listrik yang bergerak.
Gaya Lorentz disebut juga sebagai Gaya Magnetik.
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
20/31
Arah gaya *+rent, dapat ditentukan denganmenggunakan kaidahtangan kanan. ika ibu jari menunjukkan arah arus
listrik ()dan jari telunjuk menunjukkan arah medan magnetik
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
21/31
Gaya LORENTZ pada Kawat Berarus
C ! gaya magneti0 (>#
& ! besar induksi magneti0 (b) atau %esla#
D ! panjang penghantr yang dialiri arus listrik (m#
! kuat arus (1#
E ! sudut antara arah arus listrik dan arah induksi magneti0
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
22/31
Gaya Lorentz pada Muatan
,irumuskan
C ! gaya magneti0 (>#
& ! besar induksi magneti0 (b) atau %esla#
F ! muatan listrik (#
6 ! tegangan (#E ! sudut antara arah arus listrik dan arah induksi magneti0
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
23/31
Medan menembus bidang
+
v v
FB
+
+
+ +
+
+ Perhatikan lajutidak berubah
Force is always
to v
-artikel !ermuatan dalam medan magnetiker!a ama
BvF =qB
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
24/31
Medan menembus bidang
v
FB
+
+
Karena gaya selalu dalam
arah radial, ia bekerja untuk
mempertahankan
partikelbergerak dalam
lingkaran
-artikel !ermuatan dalam medan magnetiker!a ama
qB
mvr=
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
25/31
ontoh oal / :
ebuah kawat berarus listrik ! 5 1 membentanghoriHontal dengan arah arus dari utara ke selatan$berada dalam medan magnet homogen & ! " -+ % dengan arah 6ertikal ke atas. &ila panjang
kawatnya / meter dan arah arus tegak lurus arahmedan magnet. &erapa besar dan arah gayaLorentH yang dialami oleh kawat ;
,iket : ! 5 1 & ! " -+ %esla
D ! / m ,ijawab :
C ! & . . D . sin I ! " -+ %esla . 5 ampere . / meter . sin J"
! "-A
newton (,engan arah gaya menunjuk ke&arat#
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
26/31
GGL nduksi
Pada Kumparan melingkupi Cluks
Memotong Cluks
Pada GeneratorPada Kumparan &erarus
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
27/31
ontoh oal :
Kumparan dengan " lilitan mengalamiperubahan uks magnetik dengan persamaan: ! "$"5 tAN "$ + t5N /dengan dalam satuan eber dan t dalam
satuan sekon. %entukan besar ggl induksi saat t ! sekon2
-em!a"aan '
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
28/31
>,UK%1> ,O >,UK%'O
Keterangan :L ! induktansi diri solenoida atautoroida (#7" ! permeabilitas udara (+ 9 4 "-8b)1m#> ! jumlah lilitanl ! panjang solenoida atau toroida(m#
1 ! luas penampang (m5#
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
29/31
,UK Q1>G %ROMP1> P1,1 >,UK%'O
Keterangan : ! energi yang tersimpan padainduktor (?#L ! induktansi diri solenoida atautoroida (# ! arus listrik (1#
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
30/31
ontoh oal 8 :
ebuah induktor terbuat dari kumparan kawat dengan /" lilitan.Panjang kumparan / 0m dengan luas penampang 0m5. itunglah:
a. induktansi induktor$
b. energi yang tersimpan dalam induktor bila kuat arus yang mengalir5 12
,iketahui:
> ! /" lilitan
l ! / 0m ! / 4 "-5 m
1 ! 0m5 ! "-+ m5
,itanya:
a. L ! S ;
b. U jika ! 5 1 S ;
7/25/2019 Tugas Fisika Medan Magnet Arus
31/31
%ROM1K1