PPT Medan Magnetik

(1)

Hidup adalah sebuah pilihan. Jika saudara

menginginkan hidup, maka segeralah makan

untuk mengisi perut saudara.

Tapi, jika saudara menginginkan ilmu maka

bacalah (iqra’) dan perhatikanlah dengan

tenang orang yang sedang memberikan ilmu.

Ilmu bagaikan selimut yang selalu menyelimuti


(2)

BAB V

MEDAN MAGNET

KELAS : XII IPA

SEKOLAH : SMA MUHAMMADIYAH I JAKARTA

HARI/TANGGAL : JUM’AT, 21 JANUARI 2011


(3)

Apa yang Anda ketahui tentang

medan magnet?

• Pengertian Medan Magnet

Medan Magnet Adalah ruang magnet

dimana gaya magnet masih bisa kita

rasakan.


(4)

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


(5)

A. Medan Magnetik di Sekitar

Kawat Berarus

1. Hukum Bio-Savart

• Besar induksi magnetik kawat lurus sangat panjang

dan berarus

i

P

a

a

i

B

2

0

B : Medan Magnetik (Wb/m

2

)

a : jarak titik ke kawat lurus (m)

i : arus (A)


(6)

• Besar induksi magnet di pusat kumparan kawat

lingkaran berarus

B

i

r

a

i

B

2

0

a

iN

B

2

0


(7)

2. Hukum Ampere

• Induksi magnet di tengah-tengah solenoida

• Induksi Magnet di ujung solenoida

• Induksi magnet di sumbu toroida

L

Ni

B

0

L

Ni

B

0

2

1

a

Ni

B

2

0

Keterangan :

a : jari-jari efektif (m)


(8)

Contoh Hukum Bio-Savart & Ampere

1.

Hitunglah besar induksi magnetik pada suatu titik yang

berjarak 200 cm dari suatu penghantar lurus sangat

panjang yang berarus 4,0 A!

2.

Seutas kawat panjang lurus dialiri arus listrik 2 A.

Berapa cm-kah jarak dari kawat ke suatu titik yang

mengalami medan magnetik bumi sebesar 5 x 10

-5

T

akibat arus yang melalui kawat tersebut?

3.

Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas 20

lilitan. Jari-jari lingkaran 10 cm. Agar induksi magnetik

di pusat lingkaran sama dengan 4π x 10

-3

Wb/m

2

,


(9)

B. Gaya Lorenz

• Gaya Lorentz pada Penghantar Berarus

“Buka telapak tangan kanan dengan empat jari

selain jari jempol dirapatkan. Arahkan

keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan

arah induksi magnetik

B

dan arahkan jempol

hingga sesuai dengan arah kuat aeus listrik i,

maka arah gaya Lorentz,

F,

yang dialami oleh

konduktor akan sesuai dengan arah dorongan

telapak tangan”.


(10)

B

x

L

I

F

magnet

sin

ILB

F

magnet

Keterangan :

B

= induksi magnet homogen

I

= kuat arus listrik

L

= panjang kawat


(11)

2. Gaya Lorentz antara Dua Konduktor Lurus Panjang

dan Sejajar

i

1

i

2

a

a

i

i

L

F

0

1

2

2

atau

a

i

L

F

0

2

2

Keterangan :


(12)

3. Momen Kopel pada Simpal (Loop) Penghantar

Berarus dalam Medan Magnetik

r

sin

NiBA

M

Keterangan :


(13)

4. Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan Listrik

atau

F

q

v

B

v

B

Muatan uji, +q

F

magnet

sin

qvB

F

Keterangan :

q : muatan muatan listrik (C)

v : kecepatan partikel (m/s)


(14)

Contoh Soal Gaya Lorentz

1. Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika rapat fluks megnetiknya 0,2 tesla (T) dan arus listrik yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, tentukan besar gaya yang dialami kawat itu!

2. Seutas kawat yang terletak pada bidang XY membuat sudut 60 terhadap sumbu X positif dan dialiri arus 5 A. kawat tersebut dipengaruhi oleh medan magnetik sebesar 0,035 T. Tentukan besar dan arah gaya pada kawat sepanjang 10 cm!

3. Dua kawat lurus panjang dan sejajar berjarak 1,5 m satu dengan yang lain. Kedua kawat dialiri arus yang sama dan searah, sehingga bekerja gaya tarik menarik sebesar 12 x 10 N/m. tentukan kuat arus yang mengalir dalam setiap kawat!

4. Sebuah kumparan persegi panjang dengan ukuran 24 cm dan 10 cm memiliki 40 lilitan. Kumparan dialiri arus sebesar 3 ampere (A) dan berada dalam suatu medan magnetik serbasama sebesar 0,5 Wb/m. Hitunglah besar momen kopel M bila bidang kumparannya sejajar medan magnetik!


(15)

1. Spektrometer Massa

Spektrometer massa adalah alat yang digunakan

untuk menentukan massa atau perbandingan massa

terhadap muatan.

p

+

E

B

B

1

2

R

mv

qvB

2 2

v

R

B

q

m

2

1

B

E

v

;

E

R

B

B

q

m

1 2

Jadi


(16)

2. Siklotrom

• Siklotron adalah alat untuk mempercepat

partikel (proton,detron dll)

• Terdiri dari dua ruang semi silinder yang

ditempatkan dalam medan magnet

• Di antara kedua semisilinder diberi

potensial listrik bolak-balik (10

4

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).

B

E


(17)

TERIMA KASIH

“SEMOGA ILMU YANG KITA PELAJARI,

DIJADIKAN ILMU YANG BERMANFAAT”


(1)

3. Momen Kopel pada Simpal (Loop) Penghantar

Berarus dalam Medan Magnetik

r

sin

NiBA

M

Keterangan :


(2)

4. Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan Listrik

atau

F

q

v

B

v

B

Muatan uji, +q

F

magnet

sin

qvB

F

Keterangan :

q : muatan muatan listrik (C)

v : kecepatan partikel (m/s)


(3)

Contoh Soal Gaya Lorentz

1. Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika rapat fluks megnetiknya 0,2 tesla (T) dan arus listrik yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, tentukan besar gaya yang dialami kawat itu!

2. Seutas kawat yang terletak pada bidang XY membuat sudut 60 terhadap sumbu X positif dan dialiri arus 5 A. kawat tersebut dipengaruhi oleh medan magnetik sebesar 0,035 T. Tentukan besar dan arah gaya pada kawat sepanjang 10 cm!

3. Dua kawat lurus panjang dan sejajar berjarak 1,5 m satu dengan yang lain. Kedua kawat dialiri arus yang sama dan searah, sehingga bekerja gaya tarik menarik sebesar 12 x 10 N/m. tentukan kuat arus yang mengalir dalam setiap kawat!

4. Sebuah kumparan persegi panjang dengan ukuran 24 cm dan 10 cm memiliki 40 lilitan. Kumparan dialiri arus sebesar 3 ampere (A) dan berada dalam suatu medan magnetik serbasama sebesar 0,5 Wb/m. Hitunglah besar momen kopel M bila bidang kumparannya sejajar medan magnetik!


(4)

1. Spektrometer Massa

Spektrometer massa adalah alat yang digunakan

untuk menentukan massa atau perbandingan massa

terhadap muatan.

p

+

E

B

B

1

2

R

mv

qvB

2 2

v

R

B

q

m

2

1

B

E

v

;

E

R

B

B

q

m

1 2

Jadi


(5)

2. Siklotrom

• Siklotron adalah alat untuk mempercepat

partikel (proton,detron dll)

• Terdiri dari dua ruang semi silinder yang

ditempatkan dalam medan magnet

• Di antara kedua semisilinder diberi

potensial listrik bolak-balik (10

4

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).

B

E


(6)

TERIMA KASIH

“SEMOGA ILMU YANG KITA PELAJARI,

DIJADIKAN ILMU YANG BERMANFAAT”