Kemagnetan (10)

PERTEMUAN X KEMAGNETAN A. Kemagnetan dalam Bumi Kita Magnet pada Bumi

Manfaat magnet dalam melindungi Bumi kita.

Garis Gaya Magnet

B. Medan Magnetik Di sekitar kawat berarus listrik timbul medan magnetik, medan magnet berarus ini disebut induksi magnet. Terjadinya medan magnet di sekitar kawat berarus listrik ditemukan oleh Oersted. Besar induksi magnet i suatu titik arus listrik dirumuskan oleh Biot dan Savart. Satuan induksi magnet adalah Weber/m2 atau Tesla (T). 1. Induksi magnet oleh muatan yang bergerak B=

µ o q.v . 4π r 2

B q v r µo

= Induksi magnetik (Weber/meter2 = Tesla) = Muatan listrik (C) = kecepatan muatan = jarak = 4π. 10-7 W A-1m-1

2. Induksi magnet di sekitar kawat lurus berarus Besarnya induksi magnetik di sekitar kawat lurus berarus adalah : Bila kita menggenggam kawat berarus dengan tangan kanan sedemikian sehingga ibu jari menunjuk arah arus listrik I maka arah putaran keempat jari lain yang dirapatkan menunjukkan arah putaran garis–garis gaya magnetik. B=

µ o .I 2π.a

I = kuat arus listrik a = jarak titik yang ditentukan induksi magnetnya dari penghantar berarus 3. Induksi magnet pada pusat kawat melingkar berarus Arah putaran arus listrik sesuai dengan arah putaran jari yang dirapatkan, sedangkan arah ibu jari menunjukkan arah garis gaya magentik. µ .I B= o 2a a = jari-jari kawat melingkar Jika terdiri dari N buah lilitan maka B =

µ o .I .N 2a

4. Induksi magnet pada sumbu kumparan Bp =

a x I N

µ o .I . 2

(x

a 2 .N 2

+ a2

)

3

2

= jari-jari kumparan (m) = jarak titik P dari pusat kumparan (m) = arus listrik (A) = jumlah lilitan

C. Gaya Lorenz Gaya Lorenz dialami oleh kawat berarus dalam medan magnet atau oleh muatan bergerak dalam medan magnet. Muatan yang bergerak dalam medan magnet akan mendapatkan gaya sebesar : F = B.q.v sin θ F = gaya Lorenz (gaya yang bekerja pada muatan) B = medan magnet (Tesla) q = besar muatan listrik (C) v = kecepatan muatan (ms-1)

θ = sudut antara v dan B FL B I

= arah gaya lorenz = arah medan magnet = arah arus listrik

Arah gaya lorenz ditunjukkan oleh aturan tangan kiri 1. Gaya magnetik pada kawat berarus Kawat berarus listrik yang berada pada medan magnet akan mengalami gaya F = B I  sin θ θ = sudut antara kawat dan arah medan magnet = panjang kawat

2. Gaya Lorenz pada muatan bergerak melingkar beraturan =

F=qvB 2

F=m v r

(gaya yang dialami dalam medan magnet) (gaya sentripetal karena gerak melingkar)

Dari kedua persamaan diperoleh : qvB=m

v2 r

mv qB r = jari-jari lintasan (m) m = massa muatan (kg) v = kecepatan gerak muatan r

Induksi magnet homogen arahnya keluar dari bidang kertas

=

3. Gaya magnetik pada kawat sejajar berarus µ I .I F = o1 2 2πa F = gaya tolak/tarik

PRINSIP KOPPEL DALAM KEMAGNETAN

Beberapa aplikasi kemagnetan: TABUNG ELEKTRODA

SPEAKER SUARA

DINAMO