Bahan Ajar1.docx

MEDAN MAGNETIK, INDUKSI MAGNETIK, DAN GAYA MAGNETIK [Type your address]

A. Medan magnetik Medan magnet yaitu daerah disekitar magnet dimana benda lain masih mengalami gaya magnet. Medan magnet dapat digambarkan dengan garis-garis gaya magnet yang keluar dari kutub utara dan masuk kutub selatan. medan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vektor. Berikut ditampilkan beberapa gambar yang menunnjukkan arah arus dan arah medan magnet. Besarnya kuat medan megnet disekitar kawat berarus

Ket: 𝐵 = medan magnet (tesla) 𝐼 = Kuat arus listrik (ampere) 𝜇0 = permebilitas vakum 4π×10−7 Wb/Am a, = jarak titik P dari kawat (meter)

B.

a)

Induksi magnetik

Hukum biot-savart Hubunaan antara listrik dan kemagnetan pertama kali diamati oleh seorang ilmuwan Denmark bernama Hans Cristian Oerstad pada tahun 1820 melalui percobaan bahwa jarum kompas dibelokkan oleh arus listirik. Sebulan setelah penemuan Oerstad, dua orang ilmuwan perancis bernama jean bepstise biot dan felix savart berhasil menentukan bentuk medan magnet yang timbul oleh arus listrik yang stabil. Biot dan savart mengamati konstribusi induksi magnet pada suatu titik yang ditimbulkan suatu elemen penghantar yang dialiri arus listrik.

Hukum biot-savart yang menjelaskan besar induksi magnetic a. Sebanding dengan kuat arus listrik I b. Sebanding dengan panjang elemen penghantar dℓ c. Berbnding terbalik dengan kuadrat jarak r antara titik p dengan elemen penghantar dℓ d. Sebanding dengan sinus sudut apit 𝜃 anatara arah arus dℓ dengan garis penghubung titik p dengan dℓ. Sehingga persamaannya dB =

𝜇0 1 dℓ sin 𝜃 4𝜋

𝑟2

ket: I = kuat arus (ampere) dℓ = elemen kawat 𝜃 = sudut anrtara elemen arus dengan garis hubung ke elemen kawat 𝑘 = tetqpan (Wb/Am) 𝑑𝐵= induksi magnet di p (Wb/𝑚2 ) atau tesla 𝑟 = jarak titik ke elemen kawat (m) 𝜇0 = permebilitas vakum 4π×10−7 Wb/Am

1. Induksi megnet diskeitar penghantar lurus berarus Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.

Arah induksi magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan yaitu tangan kanan menggengam penghantar lurus ibu jari menunjukkan arah lurus listrik dan lengkungan keempat jari lainnya menyatakan arah putaran medan magnet. Untuk kawat lurus dn panjang i a p ket: I = kuat arus listrik (amper) medan magnetik, induksi magnetik, dan gaya magnetik Page 2

𝜇0 = permebilitas ruang hampa a, = jarak tegak lurus titik yang diamati dikwat (meter) k = 𝜇0/4π×10−7 Wb/Am 2. Induksi magnet yang ditimbulkan leh penghantar melingkar berarus

Ket: BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)

I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A ) a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m ) r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m ) θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam derajad (°) x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m ) b) Hukum Ampere Suatu pertanyaan yang menggambarkan hubungan antara induksi magnet dengan kuat arus listrik, pertama kali dikemukakan leh andre M, ampere (1775-1836). Pernyataan ini dikenal hokum ampere yang berbunyi, ” untuk semua bentuklintasan tertutup yang mengelilingi penghantar berarus I didalam vakum, medan magnet yang ditimbulkan akan berlaku B= ∮ 𝐵 𝑑ℓ 𝑐𝑜 𝑠 𝜃 = 𝜇 𝐼 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 dℓ sebagai elemen dari panjang lintasan tertutup, 𝜃 𝑠𝑒𝑏𝑎𝑔𝑎𝑖 sudut anatara arah litasan magnet B dnganelelmen lintasan d ℓ , dan I sebagai ttal kuat arus yang dilengkapi elh lintasan tertutup.” medan magnetik, induksi magnetik, dan gaya magnetik Page 3

1. Induksi magnet di sumbu toroid Toroid adalah k\umparan yang dibentuk sehingga berbentuk lingkaran. Jika toroid diliri aru listrik, akan timblu

medan magnetik, induksi magnetik, dan gaya magnetik Page 4

medan magnetik, induksi magnetik, dan gaya magnetik Page 5