magnet

MAGNET

I. MEDAN MAGNET

Medan magnet dapat ditimbulkan benda-benda yang bermuatan magnet dan juga oleh muatan listrik yang bergerak

Medan magnet ada disekitar benda-benda yg bermuatan magnet atau di sekitar muatan listrik yang bergerak

atau

1. Percobaan Oerstad

Percobaan Oerstad menunjukan adanya medan magnet disekitar kawat yang berarus listrik

Garis-garis magnet menunjukan arah medan magnet dan garis-garis gaya itu

+

= menembus keluar= menembus masuk

+

++

+++++++

i

i

B

= medan magnet= arusi

B

2. Fluks Magnet (garis-garis induksi)

Garis-garis gaya magnet dapat di sebut dengan gaya induksi, yang arahnya setiap titik ialah arah vektor induksi magnet

Jumlah garis-garis induksi magnet persatuan luas yang tegak lurus pada arahnya sama dengan besarnya induksi magnet

2. Fluks Magnet (garis-garis induksi)

juml. Garis-garis induksiB =

Luas

ØB =

A

Ø = maxwell (weber)A = luas (m2)B = kepadatan fluks = max well/cm2 = gaussWeber/m2 = 104 gauss

Ø = B . AØ = B . A cos

3. Medan Magnet disekitar kawat penghantar

µ0 = permiabilitas ruang hampa/udara = 4 10-7 weber/amper ma = jarak arus dg ttk P

X

X

X

X

XP

a

4. Medan Magnet disekitar kawat penghantar lingkaran

P

O

i

r

a

0 iB di ttk P. = sin

2 r2

0 iB di ttk P. = sin

2 r2

a = jari-jari lingkaranr = jarak ttk P dengan bagian luar linkaranN= banyaknya lilitan

0 i a NB di ttk P. = sin

2 r2

0 i a NB di ttk P. = sin

2 r2

Jika Lilitan

4. Medan Magnet disekitar kawat penghantar lingkaran

0 iB di ttk O =

2 a

0 i NB di ttk O =

2 a

Untuk kumparan tipis N lilitan

B

i

aO

4. Medan Magnet disekitar kawat penghantar lingkaran

Induksi magnet semakin jauh dari lingkaran semakin kecil

Induksi magnet di pusat kawat adalah paling besar

Jari-jari kawat semakin besar, induksi magnet semakin kecil

Perlu Diperhatikan

5. Selenoida dan Toroida

SelenoidaLilitan kawat berbentuk tabung dimana lilitan-lilitan tersebut amat bedekatan dan panjangnya jauh lebih besar di banding diameternya

X XX X XQ P a

5. Selenoida dan Toroida

Di Pusat Selenoida

Di salah satu ujung Selenoida

0 i NB di ttk P. =

l

0 i NB di ttk P. =

l

0 i NB di ttk Q. =

2 l

5. Selenoida dan Toroida

Toroidaadalah selenoida yg dilengkungkan sehingga sumbunya berbentuk lingkaran induksi magnet di sumbu

l = keliling lingkaranl = keliling lingkaran

0 i NB = 0 i n =

l

0 i NB = 0 i n =

l

II. GAYA LORENZ

1. Gaya pada muatan istrik yg bergerak dalam medan magnet

Suatu medan magnet ada pada suatu titik, jika sebuah muatan yg bergerak melewati titik itu mengalami gaya.

Asalkan kecepatan muatan yg bergerak itu tidak sejajar pada medan magnet, maka gaya itu tentu tidak sama dengan nol.

II. GAYA LORENZ

F = q v B sin F = q v B sin F = q v B sin F = q v B sin

q = muatan listrik yg bergerak q = muatan listrik yg bergerak (colm)(colm)v = kecepatan muatan (m/dt)v = kecepatan muatan (m/dt)= sudut antara B dan v= sudut antara B dan vF = gaya yg bekerja pd muatan F = gaya yg bekerja pd muatan (N)(N)

qq

BB

vv

II. GAYA LORENZ

Ibu jari = gaya lorentzIbu jari = gaya lorentztelunjuk = medan magnettelunjuk = medan magnetJari tengah = arah gerakan muatan listrik Jari tengah = arah gerakan muatan listrik positifpositif

II. GAYA LORENZ2. Gaya Lorentz yg bekerja pada penghantar lurus yg

dialiri arus listrik yg berada dalam medan magnet

F = i l B sin F = i l B sin F = i l B sin F = i l B sin

= sudut antara panjang kawat dg induksi = sudut antara panjang kawat dg induksi magnetmagnet

BB

ll

II. GAYA LORENZ

Karena muatan listrik q = i t dan v = l/tKarena muatan listrik q = i t dan v = l/tMaka gaya LorentzMaka gaya Lorentz

FFLL = i l B = i l BFFLL = i l B = i l B I I B B

i = arus (amp)i = arus (amp)l = panjang kawat (m)l = panjang kawat (m)B = induksi magnet (weber/mB = induksi magnet (weber/m22))F = gaya Lorentz (Newton)F = gaya Lorentz (Newton)

II. GAYA LORENZ

3.Gaya lorentz yg bekerja pada penghantar-penghantar lurus dan yang paralel

i2

a

RQ

SP

i1

Induksi magnet pd PQ di sebabkan Induksi magnet pd PQ di sebabkan oleh oleh i2

a

iBPQ

2

20

(Arah ke kanan menuju ke kawat (Arah ke kanan menuju ke kawat RS)RS)

(Arah (Arah bidang kertas menuju bidang kertas menuju kitakita

a

liiBliF PQPQPQPQ

2210

1

II. GAYA LORENZ

Induksi magnet pd RS di sebabkan oleh Induksi magnet pd RS di sebabkan oleh i1

a

iBRS

2

10

(Arah ke kiri menuju ke kawat (Arah ke kiri menuju ke kawat PQ)PQ)

a

liiBliF RSRSRSRS

2210

1

(Arah (Arah bidang kertas menjahui kita bidang kertas menjahui kita ) )

II. GAYA LORENZ

Bila lBila lPQPQ = l = lRSRS = l = l

MakaMaka la

iiFF RSPQ

2

210 Kedua kawat Kedua kawat saling tarik saling tarik menarakmenarak

i2

F

i1

FFF

F

F

F F

i2i1

Jika kedua arus searah akan terjadi gaya tarik Jika kedua arus searah akan terjadi gaya tarik menarikmenarikJika kedua arus tidak searah akan terjadi gaya Jika kedua arus tidak searah akan terjadi gaya tolak menolak tolak menolak

la

iiF

2

210a

ii

l

F

2

210AtaAtauu

III. Bahan Magnetik

1. Dia magnetik : Bahan cenderung ditolak oleh medan magnetK<I ; <0 ; B>B0 contoh : bismut ; emas

2. Para magnetik :Bahan cenderung ditarik oleh medan magnetK>I ; >0 ; B>B0 contoh : aluminium ; platina

3. Fero magnetik :Bahan yang ditarik oleh medan magnet K>>I ; >>0 ; B>>B0 contoh : besi lunak ; cobalt

K = permiabilitas relatifK = permiabilitas relatif = permiabilitas medium= permiabilitas mediumK = 1 (hampa udara)K = 1 (hampa udara)

K = permiabilitas relatifK = permiabilitas relatif = permiabilitas medium= permiabilitas mediumK = 1 (hampa udara)K = 1 (hampa udara)

III. Bahan Magnetik

Gaya antara dua kutub Gaya antara dua kutub magnetmagnet

Induksi magnet pada jarak r terhadap Induksi magnet pada jarak r terhadap kutub mkutub m

221

r

mmkF i

20

4 r

mB

Itensitas MagnetikItensitas Magnetik

M = Kuat kutub magnetM = Kuat kutub magnet

III. Bahan Magnetik

B

H

24 r

mH

B = 0 HB = 0 H

Itensitas magnetik di suatu titik yang bergerak Itensitas magnetik di suatu titik yang bergerak r terhadap muatan di udarar terhadap muatan di udara

Itensitas MagnetikItensitas Magnetik

B dalam weber / mB dalam weber / m22

dalam weber / amper meterdalam weber / amper meterH dalam amper / meterH dalam amper / meter

Dalam satuan SIDalam satuan SI

B dalam weber / mB dalam weber / m22

dalam weber / amper meterdalam weber / amper meterH dalam amper / meterH dalam amper / meter

Dalam satuan SIDalam satuan SI