Pengertian Magnet Efek Hall

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Magnet

Pengetahuan tentang sifat magnet tumbuh dari pengamatan bahwa batu-batu magnetic tertentu dapat menarik potongan logam besi. Kata magnet berasal dari kata magnesia bahasa Yunani yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa sekarang berada di wilayah Turki di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Magnet dapat menarik benda lain yang berasal bahan logam. Namun tidak semua logam dapat ditarik oleh magnet.Besi dan baja adalah dua contoh logam yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Magnet alam yang lain adalah bumi sendiri, yang dapat mengarahkan sebuah jarum kompas, yang telah dikenal sejak lama dan digunakan sebagai alat navigasi dalam pelayaran. Pada tahun 1820 Oested menemukan bahwa arus listrik yang dialirkan pada selembar kawat dapat menghasikan efek magnetik yaitu dapat mengubah arah orientasi sebuah jarum kompas. Magnet memiliki dua tempat yang gaya magnetnya paling kuat. Daerah ini disebut kutub magnet.Ada 2 kutub magnet, yang dinamakan kutub utara U dan kutub selatan S.Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet arahnya dapat dengan cara menaburkan serbuk besi pada kertas yang diletakkan di atas magnet seperti terlihat pada gambar beriut ini. Gambar 2.1 pola garis medan magnet Universitas Sumatera Utara

2.2 Efek Hall

Dari penelitian seorang fisikawan E.H.Hall didapatkan bahwa bukan electron yang bermuatan negative saja yang dapat menghantarkan arus listrik, sebab ternyata ditemukan juga pada keadaan khusus kita menemukan partikel-partikel bermuatan positif yang dikenal dengan sebutan hole dapat juga bertindak sebagai penghantar arus. Kita dapat menyimpulkan bahwa hole sepenuhnya berkelakuan mirip seperti partikel positif. Efek hall dari semikonduktor lebih penting dalam suatu logam, karena disini pembawa arus lebih sedikit sehingga koefisien hallnya sangat besar dibandingkan dengan logam. Tegangan timbul karena pembawa arus negative atau posisi dalam logam dibelokkan oleh medan magnet sehingga tertumpuklah pada masing masing permukaan muatan yang berlawanan.Adanya keadaan lebih positif dan lebih negative pada permukaan yang bertolak belakang yang menimbulkan beda potensial. Tegangan inilah yang dikenal dengan tegangan Hall. Efek Hall terjadi ketika konduktor pembawa arus dipengaruhi oleh medan magnet, medan magnet menimbulkan gaya pada muatan-muatan yang mengalir pada konduktor sehingga muatan akan dibelokkan sesuai dengan jenis muatannya. Gambar dibawah menunjukkan dua lempengan yang mengalirkan arus yang salah satunya menyalurkan arus I ke kanan karena sisi kiri lempengan itu dihubungkan dengan terminal positif baterai, dan sisi kanan dihubungkan ke terminal negatif baterai. Lempengan ini berada dalam medan magnetik yang diarahkan ke dalam. Pada gambar 1.a, diasumsikan bahwa arus tersebut terdiri atas muatan positif yang bergerak ke kanan. Universitas Sumatera Utara a b Gambar 2.2 Efek Hall, a Partikel positif bergerak ke kanan, b Partikel negatif bergerak ke kiri Pembawa arus adalah hole yang bermuatan positif sehingga arahnya searah dengan arah arus. Hasil V + x B menyebabkan timbulnya gaya F yang sejajar dengan sumbu Y. Ini mengakibatkan hole-hole tadi dibelokkan kekanan sehingga timbul medan listrik karena permukaan sebelah kanan memiliki muatan positif lebih besar dibandingkan permukaan sebelah kiri. Kesetimbangan akan terjadi karena medan magnet B yang membelokkan pembawa muatan kearah kanankiri diimbangi oleh tenaga listrik yang mengarah kekirikanan. Gambar 2.3 Pembelokan medan magnet 2.1 V H = B B S A l E t U p e EH v v e e Universitas Sumatera Utara Jika n adalah jumlah muatan persatuan, volume : I = n q v t l ; v adalah kecepatan bergerak dari muatan. Tegangan Hall V H yang terjadi , besarnya yaitu : 2.2 Dengan : V = Tegangan Hall Volt t = Tebal cuplikan m I = Arus yang melalui cuplikan Ampere B = Medan magnet Wbm 2 atau Tesla n = Rapat muatan m -3 F = Gaya N l = Panjang cuplikan meter q = Muatan elementer Coulomb

2.3 Hukum Ampere