bab27 kemagnetan dalam materi

8/3/2019 Bab27 Kemagnetan Dalam Materi

1/24

l J iL l .! n r r !n .1 i l | r (1 , Nrnru( | ior | ( r l l : . r , ,S r \ i r : r l i . rn l t i \ ! t i t rr\Jiggunrh r ''rl(\t.of .(.hrr:(1. !xr i rh l r !s t ro ln i r . rs i Ndr txr! l . r . rJh , t r ' i l . r rh r ! l . r r l .ddr I rn. i r | ! r f n . f r i N r i ! i . j ' i ! \ L r ' !

Dalamnrengkajimedanistrik datanmaleri, ira emukan afiwamedanistrik lu dipengaruhjoleheberadnanipot istrik.Molekulkotubmernilikimomen ipol istrikpemanen angsecaripnrsixldijnjukanolch mcdanistrik di dalarrr rr$ medan crsehur.,rdirmolekulnonpolar,momen ipol listrik diinduksikan lehmedanlistrikdi dalamartrhme,annya.P.dakedua asns.momen ipolyangdenganmedanislrik-luarni ccnde.dngmenperlenrahnlclannys.Pengaruh angserupa ekpi lcbih rumit terj rdi datanrnagr,etrsm,).tom-atonrmeniliki monren ipol magnerik kibntgernkelektronnya.i srmping tu. setiap lektronmcmitikisLratLr


2/24

3U Bab 27 .\lo!ne \n. Jnl,rn lldtn

C . a b r r , ! ; - l ; . , . - .

n u l r t r r L ' 1 _ ! rL r \ . , . ' , , . t r : i . , .

r u l . i t r i f r r f , t r . ! r . r . r , l . , .

nDmcrJipolmirgnetikntrinsiknngdik,rilkrn engan utarannya.Momen ragrctik(nal uulu ()n befgarrlungadrsusux.n lektmndi dal,n rto myl. l'idr* scpcrli eadarn ipol isLik,penyebarisandipol penyearahragrclik scjijd dcn8.]nmedanmagoetik-luarcenderung,.,,rnrslatl.r, ncdirnnya.ilr dapit nelihatperbed.ranini densrnorcnrbxrrdingkrn!.is-grrisnredn listrik suatudipolli\rrik ddrg.rrgrrismcdlr ruagnc(ikipol ragnel;k. epefli inpal.rus tceil. pidr Grnlbilr 17-1. 'rd.rposirilyang ruh daii lipol.gffis-S.rs nledrnnla rrjadi identik. L.rn chpi.di ankfa ruatandipol Ust.ik, ads-garis edanislrikny.r erlawinan rth denganmomen ipol.semcnrarali o{lumsimpi'larus,gJris-garis edanmagnetiksejajardergirn rromen dipol 'nagnetiknya.Dengardemikian, i dal bah n yang erpola.isasiecaraisftik, lipollisrik nre cipti|lianmcdan istrik yary h! .Ndran d.a/' denganvekror u er ditnnya.scnrcnlo(l i dallrnbJhaiyaig lemolaiisa-si sec r nugnetik. ipol ,rrgncrikny!rencipr*annedannagnetikyxng .dra, dcngrnvckk)rnxxncniipol-Nagnctiknya-Brhln rcrdiri tas rigr kllagori-p!.lnragncrik.diamagnik,dan teroNagnelik-berdasrrkanerlaku nrolekulnvrdi dalammedanmagnetik uar. Bahanpnramagnetikan n:romagnetikmemiliH nolekul engaDnooro dipolmagnelikernanen. alambahaD amrnagnetik,ipol magnelik idak berinieraksiuat satusamaaindanbiasunyaiorient,rsikanecsm cak.Dengaradanyamedanmagne(ikuar,sebagianipol 1udisearankanengan rahmedannya,engan emiki.rnmenrperkual edannya.ka tetapipadamcdan naSneiikuardengan ekualan iasa ada( mperaturbiasa, anya ebagianecil d.rnmolekul angdisearahlenarenageral lennal cenderungmengacrk rienlasilya.Peningkalm medanmagnerikotal denSan erniki$ sangat ecil. Sifat ercmagne.ikjauh ebih u i1.Karenanteraksi uatantara ipolnngnetikyargberdekahn. crjadi dcr.rjalpenyaralan a;rg inggi sekalipun alammedanmrgnetik uarya g lenrah,mnyebabkancningkatanangsrngarbeMrpodr nredrD (nal.Sekalipunmedanmagnerikuartiddli ada,b.rhancronugnerili .tprtmcn$uatdipol magnetiknyamenjadi seirah, scpeni pada Nagnetpe unen. Sifar dramagfttdirmari dalamblhrn yang rolekulnya idlk memiliki momennni:lL'rik c runen.H r ini d lxhh.rsildlrinxrncr dipolma$etilir . rngberln$un.url . lh Jcnrxn rcdrn urrnv. Dengan e'nikianditol i rdrksi Drcnurunkrircdi in urgrct ikota l .Penga.uhniscbcnurvt '' {udi dr ' l t ' rucluruh !n. tctdpi cna Lrngareci l ,pe grnrh ni rerlulufoleh )cngrl'LlhLU r !relik rtru ibromagnetikkcrlkanrolckul .rh' in ) l ls ing-r l rr\ iugremil jk imomen ipdlnuineud pcnnr')etr

27-1 Pemagnetan dan Suseptibtlttas MagnetikDrhnr l .r j i rn ki ln lentung crgaruh ist. ikpndabahan, i tamcncmpxrkirn,rh n dieleklril dalan mdan istrik kuat dansrmgnnr i Nntlar latkrp{sitor rc yearahkar.ita emukd bah\"anrdrD\rng diberil{r ccrd.rurrgnenyear0hlaqooren ipol isirii{pern rcn arru irduksi). ScrupahalDya. pabilasuatu bdhrlldirempar*antlla|r)mL'd.rrrhgnetik u.rt, epenimedanmagnetili


3/24

l.6it.. r\irk tuin\ da: ftL ik 2 325soleno;da. medrn magnel ik solenoidr te.sebut cenderungmenyearahlanmomen dipol magn.rili (pcrmrnen,rtau nduksi)dldalambahan tu, danbahannyx iscbuidiftrgnetkan.K tr mengumlkan bahanyang dimagnetkan cngan pemagnetanNl, yrng dide,finisikan sehliti momenditol mrgnetik pe. volumesatuanbahan:

Jauh sebelumkita rncrniliki pcmrhanranatas struktuf atom aL1umclekul, Ampere clan mcDgaj kdnsuatusifatrnagnetismei maoapemaenetan ala.nya merupakanakjbal dafi simpal arus mikros-koDik di dal6m b*an yang dinagnetkrn tersebut.K.ira seliarangneflgetahui bah\ra simpal afls ini merupxkanakibat dad gefakiotrinsik mualan aiorn. Waia pun gerrk ini sangat rumit. untukmodel Ampere, kila haxyr perh mengandrikan bflhqa gefaktersebutekivaien dengan simpal irngkaian lertutup.Marihh ki tandaikan ahwa hhan y:rngdimagnelkrn crsebutherutx silinder.Gamha.2?2 mcnunjukkanimpalarus tom (l l r s i l in( lLr rngdisearahkan engan momcn magnet i k di sepan. i I ig srmbus;lindernya. ika bahnn tu serrJam, anrs olal pxda $rru lirik didr'rm bahrn terscbut knn nol karcnr pcni dlrr yirn8 dllirtLrk.rioleh simpal arus di (lekatnya.Akln tcrxpi. | rcnr tidrk rcfirdipeniadaaDI'ada pemukaa'l bahan erschur.h.rsil sirrrp!L .us ini

Nl= 4rq ).1-l

- - \\ l r/, '

\.,=--'

t l lveklor pernagrretarrerupak arusdi sep:rnjangernnrkaanahan ang

Cinrbar 27-2 I'I.d. .inrl]. anr ilomrr iridr {'hur ( i'ro


4/24

B.b :i Y.xn 'nnn daLn Yurn

clitnrgrlcrkarersebur- it! lih.u dari hrsil ilri bah$.rs"ruar, tialahanrpere er merer.Perharik.rnilindcryarg nrenril;lipcning'tclnreragartMlrng sejljardengan umbunp.Sepeni angbarusajakita lihal,pergrruhpemagnetanri sanr seped silinderyangseolah-oiahnrengrljrkanrus emruk.un cr panjanSatuanangbesnrnyal.Arus ni serupa ensan rusyangdisalufkan lehsolenoidaangdigulung apal.Unruk olcnoha. rus erpanjrng atuan,rl enganr meruplkanumlsi liliranper panjang irtoan an merupalnarusdalanr eliapilitnn.Kila dapatmenghitung edanmagnetikyang ihrsilkan lehsolenoida.rng igulungapat. ikasilindemyaberbenlrk ama engan olenoidaersebutan ika M = nI, m kameda0 ugncr,k angdiha!ilklnolehsilinde. adrsembarangitikakan lmo sepenimedari lagnetikangdihasilkan lehsolenoida.Khususnyu. edanmagnetik di dalam olenoid dandi iempatvang nL,h lr i ujuoe-ujungnyaiberitanoleh

n = IrdrDengitn emikianmedannr.rgDctik", di d:tlamdan di temparyansrnuhdr ujuns-ujung ilindefdengarpcmtignetan vanssera-lrm ibe kan oleh

27-3( otr toh l - l

l\'lngtr(r rrln_e ecilb$benru|lilinderyansberlad'jarj ,5cn danf j r rs i \ r l2 c.r l rer i l ik i InonEn ipol raSnct ik= l .s A. n! .ld) ( rrileh pedugdeunM, dedgln ,nenglngglppemagnetannla_ s.,urnr drlrm n.lgnct e.scbul. dilah medanmagnetikrr dipusatD.gncrny!dan .J peaisdisck*l.Jrutusahi satu jung asnebya.{,/) ($ihl lieturhn luuh q,, magnelni .

rdr volun,cn 8n.r idJh v = zl , = r(0,005 m):(0,12 ) =e.ll < loi nr'. PeDrgrcr nyx qretupahnnonre mrgnerikFr

(r ) Mrdrn mrencri\di dllanr maSner ilindc.sama eogan.rcdrn n,agn.ali i dulrnrsolcnoiduengant di8lnrikin olhM-arusunrpcte r pejtui8 slruln padapemutan m.enemya. ilapcnSrnrl' rurg'ujunsryu'ubut\an akanredun tagnelik i pusat| = 11,,M: lr r ! l { ) r l r tA)( 1.59 l0! A/"t )=0,2u}T

r, ) Pldi B$ :5. tir! lihxr britrr meJan nitgnett di dekatuiong )lc.oidr san dc.sur s.tcnsan arinrcdmnugtrctik ipusatntcr.idxi\r Dcn-!!ndcn'iliu. nrcdln rgn.rik C dikrr ujDng


5/24

( , , , Kek0at!nur!b nr .gncr ikbesarn nomendipoLurgnetik ibrs,kuub d.ngrn dcmiLian rmade.3.fn gncl brlrng s.n! dtigrddengrn paijrignta. Kclrrlm

I tr\" tnn 'Jn\ Jh f.(ntl:

Iit,.l 17 I Srseplibilitnsla8nelikhr.grnr Bahln pada20' C

3n i$iit?

Pcrhat ikt solcr lo idr . tn j rngdf ' rg. i , ! i l i rxn pcr l ,ur t rng.rarual yrng nertyalu.kan arus /. Kila dkdn menycbLrrnredrnnragieLikaki'f rt rns dalanrsolenoid. rcrschrir ebagni redrnyrngdikerahkar. ,or . Ki t r sctr rang nrcncmf| tkrn hxhrn b.rbcnrursir inder i dalam olcnoidr . edanyan! dikerahkin olcnoidrniakan nemrgnctkrnb$arr rcrsebut ehinggrbrhrn rerschul r.rnililiitemrgretan M. Medan nagnetik rcsultandi sJrlu titik di duhnlsolenoida andi tcmpatyrngjauh dari Lrtung tungnlx rkibal irNsialam sdenoid.t dilanbrh bahaDyang di.ugnctk.\n ini irlah

n=R, r+ l / l I .17.1Untuk L,in.tnparamagnelik an fercmagnelik,M Drcnpunl'ri arrhlang san:r dcnganBioo: untuk bahaDdixn gnclik, M beda$.rnaidcngrn B,,Do. ntuk bahr parrnrrgnet ikdan feronNgnct ik.pemagnelanertyatabcrbrnding urusdengan nedrrrDtagtctil. rngdikcrahkin untrk nrengh.rilkan ]cnycr|trhrndipol Inrgnerik lrlrmbahan erseb,r t . engln dcrnik i rn i r r d prr nrenul is

/ B \\ l ' / l | IdenganZn nrerupNk.n i langun rrpl d inret \L ) ' rn! d s.b!1susptibilit^s magnetik. Pe|sa.rrrn 17 .1dcngrn dcrlikil

B - B,oe+ iroN{= R m (l + ,tri,) t r 6

Aluninium 2,3x lq5BisDuth -1,66x l0 5Tembaga -0.98x 1f5Intan -:,2 x lf5Edas' :j.6x io-tMasnesiun -,2 x 10_5Air Ralsa :i.2x lf5Perak ?.6x lO 5Natiun O.24x I0rTitoium 7,06x l0 5wolfram 6.8x l0-'Ilidrogen l atm) 9,9x 10+

(l arn) -2,1 x lo.eNirroscn1 rr ,n) -s.0 x 10oksiscn 1 ainn :o!'o x l0-'y

Un\rk bahrnparanrngnrt i l . l hcrrpr t r i lu | ! r r | osir i l k. . I I rn!bcrgantungada enrf . r r lLrr . n lLrk r l r rn l l l rnrr ! r rct ik.j , h.rut) r.konsr inta egal i f :cci l yrng l iduk bcf!rnlung trdr l . r r r t ) . r , r l ' r fTrbcl 27 I nrenrLrarrscf l ib i l i t rsD gn. l i l b. l r tnr hrhr . | r r . tmdgr t ik drn dramrgnet ik. i la ihalbrhNususct l ib l i lds r . tgn. l r l 'unlukzar padatmempunyai rdc 10:.

Persamaan 7-5 dan 27 6 tidat lcrlalu befgunauntuk brhxnferomagnetikkarcna/. , berganlungprd! 8q,r,drn p,rdr kcx'l[tpemagnetan ahan ln scbclumnYa.Pertrnyasn1. Mengapa ebcrapr i la i1. f lda lrbel 2 i I fosi ln \er i . r l r i r

-vanga;nnya cgal i l?27-2 Mo']re/r Magnetik AtomPelnagnerar)ahanpNram:rgnetiktau eromtgnetikdap.rl 'h'Lhr.qkan denSanmomcnnug et ik lemrre. dirn alom-alofr rng!rL


6/24

328

.lttr .i it.trr?tiI ld" nxn.r'.u,\rtlxt

hr l l ] l r .Ncbur. L,uuruI)x. m)mdr nu!nct i l suuluar. im ber-hL'bungiln engar morrreI[rn sudutnya.KitNdrput meng_sambarkan' hrl ini dcrrlnr nrcmpefil|lik!n prnikcl bcn .Nsa r., drn bennoatanV \rnS b.rlc,!k d.ngnn tcecprtin ! drl n li gkrrrirn ung berjari-i r f i | \ef . r r i r rng di lu iukhn plda Gambar27-5. Ki ta meng,! ! i , rk, r , i , ( l i \ i r i \ .hr !ni , r i r { \ r r . ruk nr fn!hi (hr i kchingungano.nlr r , , , , u i r rur ulr . I t l 'x ! ILr i l ' , . l , rn. t r run \udolp:rnik, : l ia lah

L = , t r t 2 1 - 7B'-'slrLrnm)mcn rn.|gndili nrcruprkro pcrkli n rrus dan luas

, t = l A = r n ;tlnr(|k nruxtnn yrDg b(fg('rnk dnlam lingkrfrn. urusnya aoalahlrtu:rr r dikali ir.ku.nri.

d!rrgtin nreruprkrn criode eluknya. lilcn.rkccepatan ikalipcrcdes.roudenganeliling ingk:rrannla,enode ibcdkan leh

Dcr)g{rd.Dr i l i r t r , r rLr \n) i rx lxh

]o- 27-8.Ldui Pcrsuruf tn27-7, k i ta)!Igflr firc gguDrk;rn 17 - 1-l,rIncnd,rprr\rn nronlen !rrr!ncril

C :mbt r r . l : ' ;.rrl:f,r !!.ru I SLr rf F i. r r.r ,\ lon l .n lL , . r ,h [ \ r n fn r ' l t r ! imenli! hri,r,r h.' r [ i lulr i ,].,a . r l r i \ rE i , . r i , r , r . lnn n0nr fnr,:t&rji,nri "r tr i r l, .r,. ixnr Llri.j.j &rr.r ,r,\trrn memi l i l , \ - .n . , . , r I , :

Ji l ,r nrurrrn p{)si t i i , r l , , r x)rnenlunrncri l inyarcmil ik i nrhy ng srnu. Kirr

-==L l

sLrour| l ' r nnrncn uit-dcngln(lcmikimdrpar

27-9

Persaaan 27'9 mrupkrn hubungan lasikyangJrnum urtaramonrenmagnetik anotorner)tunrudut. ersilmaanrijuga b( lakrdxh teorikurntuN rromuntukmomenruorudur rbital, eLaFitidlk untuk orrenrum udntspin orlrirsikd{.i elektron Jnrukpusinlrneleklroll.nomcnmagoetik dali]h u,rkali yangdipe:kiftrkanolch Pc.sanran ni. F*ror rrmbahan nrerutakan asildr teori kuanrr lang ridakmcmilikian{bgi dalammekanikakl sik.Drlam eori kullntunr lom,momcntu sudutdiku:rlrumkanil | | inyn. monenrunrni hanyameini l ik ibcberaparlaidiskri t


7/24

s{![t ,.terieno.Momentum udut ibital hnrrsberbentukerknliall ulal,/2n dan mo,nen&n srdut spin haruslah crkalian erengah-bilangatr bula( l 2r. dengatn merupakankonstantadasaryangdi!butkonstanra lanck+ anmemilikinilai, h = 6,67x l0-rr J . derKornbinasil/28 seringmunculdanditandai ebagaii (dibirca?batang"):

I:'litJt n"t.\ &nt du f.a"it 2

17 l l \ t t t l r t r 'n l rnt t

27-t2

h = 1,OS l0+ J derMomcn magnedkatom,dengad emikian,uga dikuanrumkan.Irbih memudahkanagi kita untukmenulisklnPersamaan7-9untuk momen magnetik sebagd

Untuk elektron,nq = n. dan q = -s, 5.h;nttu momen magnerikelektron ialih2',1 0

dengan, ' "=4=qz t , to :aA m:=g . :7 r ro '?aJ ,T

46L2 ' ^ h

Lne1i L2n" 4i

discbutma$ton Bohr. Momennngnctilisut|lu leklron kibirlmomeotur sudutsprn ntri siftnyamemiliki besar magnelonBohr.Walaup n perhitunganmonr:n mirgnetrk embarang roNmerupakanmasnhhyang umitdalan @orikuantum, asilnyaunluksemua l )m, menurut eorimaupunperuobaan.alah bahwamomer'magnetikrya emilikioidesebesarebcmpa agneron oh. rtaunol urtuk atom-atom engan truktur lektron rlit-tertutup angmemiliki mooEntumsudutnol). Lihat Pasal37'6 dalam 'e,iiPcrlrara, untukpembahasantruktrrkulit stom.Jika sernua tomalar molckuldalamsejumlah ahai telahmenyranhkanmonlenmagnedknyat akdmomenmagnetik ervolume ltuanadalah erkalianntarajunrl6hmolekul ervolume;atuan ' denganmomer.magnetikn dari setiapmolekul.Untukkasui eksrrimni, pemagnetanJenuhM, ialah

Jumlah nolekulper volumesaoan dapardiperoleh ari 'nrssamolekul 4 kerapatanahan . dan hilangan vogadroN\:_ Nr (atonvmol)/(kEnot)

'P.n!(u h.n Crn io.{rrh I'[i.l r||n n]l',rlir. '.tr].Ir h lj

p(tg/m])


8/24

330 r / , r r . , , i r i l r r r r t / , , , r r( , , r t , , l r 7 - :

Crihh pcn[gnctln cnuh lu mLdan 'lgnerik angdih.siltannyauirui btsi, deDgrn .n8ug8rp brhwasetiap tombesimumilikim)mcnnraEnclik bcsar I 'naanct.r BohrKcraplran csi .lnh 7.9 l0r \B/mr,dun rnassanolekulnyair ldr 55,E l0 'ks/ inol . Jumllh dckul (dtdn) esi er olumes!trLm cngan enrikir! dalah6-(rl l(r" r(,nr/nrt x l0 tg/n )Io ' rgl,J '"

Densan rctrg!'nbiliihr !,,nnnraSn.rikniuk eriaparoDtesarI mleneronBohr,knr n1c'nperolehcDlgnetrneruh,rr,= (8,52x r0rs rom/mr)(9,:7 lur A ni)= 7,90 l0r NnrI t l .Jr r n ' r !Dfr i l JJJ !r r 'hu, l i , iJ l r r \ i l inJLr ^ \ i pJntunEJnrdirrnsi[Jndurip.ntgrchf rn]r\ir,unr ni dcosrndc ikim udlhh

B = I,iM_= (rr x tu- T.n/AX7.90x 105A/m)= 0 , 9 9 . 1 T = INlcd.d 'rSncrikjenuhfd! diul,ur !d! b.siyafgdilunakk.ddiaxiUiJ$ sc\tlar?.l6 T, yrng nrcnprlihlrlln b$wu momen a8l|etikatom besi edikir ebih bcsd ddipadr 2 magnclo Bor.. Momendxgletit ini terulama iulibalkan lch spiD ari duaele]lftDyangtidrk berpdsurgri lbn om bcsi crsebur.

2. Dapa&an uatu aiikel memilikimomenrumudut an idalm.rniliki nlomenmagneiik?3. Dirpx*ansuiruparlikclmemilikinxnnenmagnetik an idnk

mcmil ik i rcmenLumuJut?.1. Su u silnpt|lk.r$rt r)rclilgkJr rn)alu*.r'r arus . Ad.rkdhm(rn.nlu0r udura g berhubunganeng.lnironlen u8[e!ikdu sinrpal ersebufl ikaya. mcngrpa al iLu idal rcrlihat.27-3, ParamagnetisrneBahan prranrrgnctik ialrh bah,rn-b.rlr[rrnS 'ncnrilikisuscp-tibilit.rsmagnedk,n yangpositit. ansangatecil.Paramagnetismemunculdal.r'naha y.rn8 tom,atomnyrnemilikmomenmagnetikpernrnenyangberinter.*si rtu sarnr ain sec..r sangatemah.Aplbila tidak ed patmedanmagntikuar,nromennagneriknialianbercri3ntasical.Dengar ayamedanmagnerikuar,nnmenmagnerikni cendcrung rcnyeanhkanjajar enganmeddnla,retapi ni dihwan olehkeccrderungannonenuntukbero.ienrasiacrk rkibal geftrkanclnalnya.Perbandi l lgrn omen angmnyeardkanenganmedanni bergantungada ekul,mrnedardanpad.remperatumya.adamedanmagnedkuaryang uatpadatemperrturyang sangal cndah, )ampir seluruhmomenakan

-.-. -_---


9/24

f\tl,a uatul Sain\ du Tek'il 2 3lOksigen air.yangbcEiialparamaenedk.ilrik olehmedmnraSnetikdi maSnel cmEnen.Ddm medu magnetiLseragaradipol masnedkmengaldi modeFgayarerapi ePa gaya otal. Dalmmedd maSnetikaneudal seFgmsuar!dipol dengalamiEayaotalyangbergrnlung ada aju Petulandruansatauradienmedrnnya- i sinioksi8en air berkunpuldi dekar epidaerah dg be.jdak 6par di muagndien mdannya alcimum.

disearahkanengan edannya. alanr eadaanni konbibusi adamedan .sgnerikorxl t ibdr bdhdnni .. ,ngi t -c.. ,r .cf. | | i v i r idiperlihatkan alam aksiranmrmcrikprdr Contoh27-2. Airntetapi, sekalipundcnganmeda. magnelik erkuatyang dapatdiperoleh i laboralorium.emperaturaruslahcrendahcbcrxpl_kelvin untukmemperole-nerajat enyeaftrhanang inggi. Padatemperaturang ebih tinggi hnlryasebagian ecit dari lnomenyangdisearahkanenganmedan nar, dan kontribrsibahanatasmedanmagneiikotalsangatecil.Kitadapalmenyatalannl secaralebihkuantitatif engan embandingkm nergimomenmagnetikdalam nedan agnetikuardengan nergilcnnaluatu uatu ahan,yangmenitiki orde ?, dengan meruplkrn onstanta ohzminndan adalahemperalur utlak.PadaBab 18, kita lihai bahwaenergipotensial ipol listrikdelganmomen dalam redanistrikE diberikan lehLPers!naanl 8 l 2 ) .U = - p t c o s d = - p . E

Energipotensiai ari suatudipol magnetik emgan xnnenn didalammedanmagnelik!3rB diberikan lehpersamaanangs.]nr.]:U = , l B c o s 0 = - m . a 2 1 1 3

Energipotensialpabilanomennyaeiajar enganmedan 9 = 0)dengan emikan ebih rendaldibandingkanpabilamomennyasejajar anberlawananrah d = 180') sebesar/rB (Gamba.276). Untuk nomenmagnelik magnetonohrdanmedanmagnetikskuat T. perbedaannrgi otensialnyaalahLU = znBB= 2(9,2'7 l0 '?1J/t)(l T) = 1,85x 10 rr J

Pada einperaturormal7 = 300K, energi ermal I ialah


10/24

332 Bab 27 Matnaitu daian Mar.nG.nb.r 27{ lal Momen maSneiikr&8 dEtrblat ludut , dengan ded.ntrEgrtk A. (D)EnerSlpoteNlal rka.pali.8 b6ar letik! d@ennyada*ehkin 68rn nedan dan p.ling.dah rp.bila nldre. nu berlawananaah dcnSm medan.ya. lisihe.er8l

Ml M = !!!)!2 M.u, l ' ' - - - - -=3 t r -- t - 't . -ICanb:. 27-7 Mnrpe.lihntkanpm.8r,tranM teh..lap nredrf yr.8dike.ahlo. 8"er. Drlarr nredanyJn[enaat ku!r, pena8^eran tumnghamPni rlz jenlh ^1. n dipi'di.apai hant,a ada remperatu. .n leng endah. Darammedan afSlemah.penrasnetnnuran8 lbihbeband'h8 !tus rlenilanA"Do, urruhdll yans l kenr nL.Bni huklnr

'"lffi1."*'*16'l"",,'.,

tr = (1,38 lo-'1rxx:oo r) =+,t+. to-" .lyangkna-kira200 kali lebihbesar ar i2nEB.Dengan emikian,sekalipundalammedanmagnetikyangkuatnya T, sebagiao sarrnornenmagnedk tersebut akan berorientasi acali karena gerat

Gambar 7-7mcnunjuklanuatu lotpemagnlan terhadapnEdan magnedkuar yangdikerdhkan !oopada empmn]rEnntu-Dalam nedan yangsangatkuat, hampi 3eluruhnromennagnetikdisearalftanenganmedaoM - M.. (Unrukmedanmagnetik angdapaldiperoleh i laboratorium,al ni dapat erjadihanyauntuktemperaturang srngal endah). pabila4" . = 0, M = 0, yangmenrprlihatlian ah\ryarie lasi mo en benar-benar cak. Dalam. medl}o ang emah. emagnetanira-kira erlandingurusdengannrdanang ikerul*an. eperli angdiperlihatkarlehgaris utus-purusdaiamgambar ersebut.Dalam daerah ni, pemagoetandibrikan leh

Perhalikanahwan3!0./lD merupakanasioantara nergimaksi-mum dipol dalam medanmagnetik enganenergi ermalkarakle.isriknyadan dengandemikian akan berupabilangan anpadimensi.Hasilbalwapemagnetanni berbandingerbalikdergantemperatur ullakdiremukan ecara ercobaanleh PierreCuriedan dikenal ebasai ukun Curic.Contoh27-J

Jika = ,rs, pada npcntu.belapalah .magnelanko I p$endanpefragneranenuhdalm rede ml8nerikyanSdikehkan sekuat| ' f ? Ddi hukun Curie,kiu p.rcleh

, - t5!:p*, =0.0.,"


11/24

Fi\ira utul SaiB .Lp T.tti\ 2

Sekephg rlgnctir barumrgnc0denlrk tnninrkompa!

30^ nB,* (9,27 t0 I . Jf l ) ( l T)' .. .........._ -22,4 K0,03t {0,03)(1.38 10"'J lK)

DaDconloh ni, kita lihat balwa selalipun n*o ma8nerik rnedikerdlkd seftuat I F.magneranetapakan umg d1ri I pcseipenj:nuhan .da rcmp$atur i ar.s 22.,1 .

LatihrnJikan = nB, bempalilhFrbandin8d ncn.SnelanenuhM pda 300K unlukD'ede ma8ncakue seklaI 15.000 ? (Ja$aban: /Mi =I , l2 x l0 r)

27-4 Fef,)magnetlsmeIahan femmagnetismemenpakanbahanyangmemiliki nilaisusep:ibilitasagnetikm positii yrngsrngat inggi(sebagnimanayang diukur pada keadaan ang diuraikanberikur ini).FeiomagnLtismeunculpada besimnmi, kobalr, annikel sertapaduan ari ogarnlogam ni. Sifat ni juga dimiliki olehgado-liniun, disprosium,anbeberapaenyawaain.Dalam ahan-bahanini sjdr,rlahkec;ledan agnetik uardaparmenyebabkanemjatFenyearhanyang'-in88ipadamomendipol magnetik tomnya.Dalarrbeberapaasus. enyearalanni dnpar benahan ek lipunmedan emagnetannyaelaf hilang.Ini eladikarenamomcn ipolmagnelil( tom darjbahin-bahanni menBcrahkanayagayrtrngkuat prda atom etangg;rnyaehjngga allm daerah urng yangsmpitmornen ni dise{rahkan atu sirru lain sekalipun r.danIuar'ryaidak a agi.Daerd ruaDgemp mDmen ipolnug ctik,li,earabkanni disebutdarflh nagnctik. Uku.an suarr ranah)ir.dnlr beri fal nrkr^(koprk. r l ,m d.tr ' ' r} |magnetik isearahknn,erapiaral pcn!crrahrnnl3bcralrnr dariCaerahe daerah ehingS momennlrgnetik otll dari Letingrnmikroskopik ahan tromrgnetik nl udnlahnol drlam li|ldrannornral. rmbar2T-8 lcnggambarkaneadarnni .Gaya !y! dipolyanS nenehatilllnpenyenrahrnni telahdjperkirakrn lch reo.ikuanrum etapi belun dijelaskan fllam mckanika ila.ik. I,ada'le peratur i atas ualu emperalurritis.yrngdis.but cnipcrrturCuric, gcrak ermal crk sudah Lrkup csur ntuknrcrLrsxlkcteraiurancnyenfatrnni, danbrhrn lcromagnel ikcrLrhl |hmcnjadiparamagnetik.Apabilamdanmrsnetik 'rardikerahfun. rtasbalas crahtersel'ut apat ergesert3uafahpenyebnr;srnalansualu crlLtldapatberubah ehingSaerdapatmonrenmagncrikmikoskopiktotal dalamarahmedan angdikerahka'rersebut. arena erajrtpenycaralannr besarcrlalu ahkan niuknredanuaryangenrah,medanmagretik angdihasilkan alam ahanerscbul leh lipoldipol seringkatiauh lebihbes:rdaripadamedanuamya.llarilal kjtaperhatikanpayang erjali apabila la rncmag-netkan atang esipnnjingdenganmenemparkanatang csi erse-bur di batirn dalam olenoidaansecnrfl cnriap meninglatkaaarus alam lu.gan solenoidanyr.ira glap bahwa 3hngdrn

camb.r 27'8 Pen$rnrbimn sl.nr.rrild.rerrh cirnr,rcnelrkD.n.rms! Udae..rh, pol nr.gnetikdisearahkan.let.pi Jrih pcnre..ah.nf \a be,iSrnldr r qlu dicrah ke daerah ainrhifsga nofrcn nrlsrerik tor.m. i ,ad no . M."danma8@llkua fvnns emJh drpnt memperllar dJc rhvanB e Jh nkcadhka. seiajrr den8rnnrdan c6ebur, lau dJpat memut.npenvearahan .l.n' soatudaerah.LrilJm krsur n,an.pun,al.ibalny. rlahmonrenm.r8f.r ( lotal ,kan seiJr.I

\i


12/24


13/24

ataubelakanSan,ankurvaGambar 7-9disebut urva histrisis.Nilai medanmagnetik i ririk r kerikaA"o, menjadi ol diseburmdan sis8 8,. Di tilik ini. batangbeainyamenjadi rnugnerpermanen.ika arus drlam solenoida ekaranSibalik sehinggd4m nemiliki anh yangbertawanan, :rkamedanmagnerikB secarabeiiahapakanbrubah enjadi nol di tiiik c. Bagiankurva hisreris;s.elebihnya diperolehdengan erus meningkarkan rus dalam arahyang rlawananinggamencapaiitik P,'yangbemesuaianengankejeruhan alanamhberlawanan,ankemudian enurunkanrusmeljadi nol di litik Pl dan meningkalkannyaagi dalamarahnya

Karenapemagnetan brgantungada iwayarperlaluanbahan ebelumnya,andapat emilaibesar ekalipun ed.nyangdikerahkannya ol, pmagnetand ridak begirusaja erkaitdenganmedanyang dikerahkan4m. Alan tetapi,apabilakita membarasidiri hanya ada agian urvapenagnekn ari dtik asalke ririkPldalrrnGambar 7-9,makaM danBaD, dalah ejajar anM samrdengan nol af'abila ri,D nol. Dengandenikian kita dapatmendfinisikanuseptibliias agnetik ebagai ersamaan7-5.M = I^@,pptua)

3 = B,w+ lnlrl = R.r'p(l+ Z-) = ponl(l + Ii = tttldengandisebulperm$bllitss dari bahan ersehur.Pcrmeabililas;dcti-nisikandengal carayangsamauntukbahanparamagnetikrndiamagnerik.elapikarena- jauh lebih besar a.ipada unrukkedua ah?nni, permeabilitasI danpcmreabilitasuangbebasinilainya bdmpir sama).Prmabilit^srcletif Km mcrupaknnbilangan npa dine$i yangdidefinisiknnleh

F&La ratu\ Saw .lat r.ttir : 3e5

2 1 - t 62',7t7

27-18Karena I -idak berubahsecara ineai dengan4-, seperti yang-d1pa.dilihat dari Cambar27 9, permeabilitasaladfnya idalkonsbn. Nilai K- maksimrm reiadi padapmagneran ang auhlebih endah aripadaemagnetanjenuh.abel 7-2memuat edannagn likjenuhoMsdannilai o naksimum ntuk ejurnlahahan

'Iabel27-2 Nllal Mlksimum uot dan(n trniuk Sejunlah Bahan

Material

Besisilikon 96%Fc, 49.Pema'loy(55%Fe.45%Mo-netal(77%Ni. 167.

SDNi)Fe,57. Cu.29.Cr)

Oambar27-10 Kurvahiierisis untukbJhan unnk nrJgnelik.Si:a medansJnsnikec dibandinSkirden8a. si5aned.n uiruk bahan kxi masnetikscDen ane l tun iukk in )aaaCambar

2 , 1 61,951,600.65

5,500?.i()025.000100.000


14/24

336 Eab 27 Mag,erisnP dal@n |lal.n

( b t o t .( , ) Penggerat ard-disk onpurcruntulipenyimp.n!n ntbrtuasi ecarielelnronik.r) Polauji nagnerikp!d.hrd-disk.diperbesu 400 lli Dae.ahpurih dan bi:rn beNesuairn engarnedd nugnetil yrg berlawanaoihDaer.h angnulus pe.sndi lue poldteFebutnerupr\an daerahhdd-diskyahS elahdihapus ebelum irul is

feromagnetil. Perhatikanbalwa nilai ,q mabiry,um jauh lebihbesar aripada.Loasan angdibatasioleh kurvahisteresisni berbandingurLsdenganenergiyang didisipasikanebagai anasdalar prosesi-reversibelemagnetananpenghilanganjfarmagner.il-apenga-ruhhisterisisnyaecil.sehnrggauasanmenjadi ecil, ane nenan-dakan ehilanganneryinyaebihkecilbahanni disebutmagntiklemah.Besi unalmerupakaoalah atu ontohnya.u.v,r isterisisuntukbahan ural magnelik itunjukkan anbar 27-10.Dr sinrsisamdanBr hampjrnol. dan kehilangs:rnergiper sik usryasangatecil.Bahan unal magnetik igunatan ntuk nti transfcf-matoragar memungkinkannedanmagnetikB berlbal tanp!nengalani kehilangar energi yang besarsewaklume,lannyaberganti-arrl.Di lain pihak,ne&n sisayangbesardibuluhkanuntukmagnete.manerr.ah.ru agnetikku:'t, sepedbaja arbond:rnpaduan tnico5, digunakanntuk nagnetpermaner.Contoh27-4

Solenoid. anjogden-sd 2lilitan persendmete.emi iki inri besiyangdilDnakko. p.bilads 0,50A,nedann,agnerik i dalamni ibe.r ' .Jol Ctui l -n,d,edd \cn8 '{erJh"{r ," , . brpere"nhla\Rrrril K-, drn (. I pemrgnerlnM.{a) Medan angdikerahkanalal

Blee t1on1 (4n x l0 rT. n/Axl?0o tilila r,/n)(0,50 )= 7,54 I0* TPe.hatikanilwa medanmagnerikotal atah 1,36T, jadi medenagnerik yangdikeraikan ni sangat ecil dibandingksne.gd

(b) Dtui Pesaoaan 7 18,pm.abihaslatjf ialahK."= .8 - ----llgr -,.8 . rri' . l8oo , , e r 7 5 4 t 0 _ T

Pentarikhbrhwanri auh ebihkecil dadpada ilai rn nraksjmunydn! kirakifu 5500 Tlbel27,2).Terhldlpkerelitiani8aangka inr!n! kna rehh nrcnShirudg ,,j,susepribiliras/,,, samadengatl n = 4 , - l = 4 , = 1 E 0 0

(c) Kitadaprrmeocdipemagnetd ei PeBmaad27-3atauddi P-samaan 7'6. Denganmenggunakane6maan27,6. HtaU o l 4 B - B $ = 1 , 3 6 T -? , 5 4 l 0 r T = a = 1 , 3 6 7

1,36,LPeflanyaan5. Pada eragaanuliah,bftangbesipanjang ipegangedemi.kian rxpasefingga urnbunyaerada alam nedanmagnetikbumikenudian ipukuldengandlu.Hal ni membuaratang

. -,_*r*..ffir-El-,


15/24

F6tla untu\ SaN d@ f.*^it I 3ttersebutmenjadinagn!! p.manen. atang ni krnudirndapatdililangkan sifat magnebyaika batangbesi ersebutdipegangtegak luus terhadapmedan magnetbumi dan dipukul lagi.Jelaskanapayang terjadi padabatang ersebut.

6. Magnetpermanendapat kehilanganhampir semuasifa!magnetDyail(a magnetdijatuhkan atau dipukulkanterhadapsesuatu.vlengaPa?27-5 Dtarnagnetlsme

Ilahan diama$retik merupakanbahanyang memiliki nilaisuseptibilitasfn nlegatif an sangat ecit. Sifat diamagnet ilemukanoleh Faiadaypada ahun1846 etika a mengetahui ahwasekepingbismut ditolalc oleh kedua kutub magnet,yang memperlihatkanbalwa thedan uar dari magnet tenebut menginduksikansuatuinomenmagnetik ada ismrtdalam rah angberlawananenganmedanersellut. itadapat emehami engaruhni secaraualitrtifdenganmenggrnakanukum rnz. Ganrbr 27-ll nenunjukkandua muatan ositifyangbcrgerak alamorbit metingkar engankecepatanargsamaetapi engan rah angberla\lanan. omenmagnetiknyaemiiikiarnh anJberlawaDanengan emikianusalingmeniadalian.Adalah ebih mudahunluk nremperhatikanm'ratan ositifmeskipunlektron angbemuatan egaliflahangmeinberikan omenmagnetik ada nateri). ekarangerhatikanapayant terjadi pabila nedanmagnetikuarB dibedkanmenuiubidang halanan buku ini. Me"urLr!hukun Lenz, rrus nknndiinCuksi-kanntukmelawan erubahanluks.Jikakita asurrNikanbahwaari-jari ingkaranidal be.ubah,nualannngdi sebelahir ikecepatannyakaflberlambahntukmeningkatkanluks ke aruhluff halaman uhr,danuntuk muatan i sebelah anankecep.rtdnyaakanberkurang niuk mengurangiluksyangmenujuhalammbuku.Dalammasing-masingasus,,'rbalannom nagnetikmuatanbemda alam rahyangkeluar aribidang alaman uku ni,yangberlawamn enganmedanuaryangdikerahkan.arenamomenmagnetrkermaneneduamuatanni sama esar an berlawananarah, eduanyakar,menjadi o],yanghanyamenyisalan omenmagnetiknduksi, angkeduanya erlawananrahdenganmedan. magnedkyangdikerr"\tan.Atom dengan truklurelektronkulit E.tutupmeniliki mo-mentum udu! otal samadengan ol dan dengan emikian idakada momen magnetikpermanenotalnya.Bahan-bahar ang


16/24

338 Bab !- ltaqnai"N datM Matcri

Sdpdtond$.br m@palo dimagnc. ym8 s.mpu64 Di sini, bodulpddoluft suF*ondL*tor djtolatold r[rgrEr pel'ffin.

memil ik inlomyangdemikian bismut, isalnya-merup*anbrh.tndirmagnetik. ebaguiDqnaangakankita lihatkemudian,momen magnedk nduksi yang menyebabkan iamagnetismememiliki besarorde lo-t nagnetonBohr. Karenanilai ini jauh. lebihrendat daripadamomenmagnrik ermanen tom-atom ahsrprranrgnedk an eronugnetik,ang idakmerniliki dukMkulir-terlulup,pengaruh iamagnetik adaalom,alomdilutupj olehpenyearahan omenmagnetikpermanen. kan tetapi,karen!Fenyebarisanni menuruneAad-p empmtur,emua ahan ecanteoritisbrsifat iamagnetikada emperaturangcukup inggi.Superkonduktormrupakan iarnagnetangsnpuma.aninya,suprkonduktortu memiliki suseptibilitasagnetik l. Apabrlasuperkonduktorni ditempa*an alammedanmagnelikuar,anrsliskik akan diinduksikan adaprrmukaannyaehinggamedanmagnrikotaldalam uprkondukorersebut enjadi ol. Perha-tikanbltangsuperkonduktori dalamsolnoidacngan lilitanper panjang atuan. pabila solenoidanyaihubungkan engansunrber gl sehingga enyalurkanrus . medanmagdetik kibatsolenoidanyakan ama enganonl Anrspcrmukaanebesarrlper paniarrgatuan rng diinduksikm adabalang uperkonduk-tor akaomeniadakan edan kjbrrsolenoidaehingga edan oraldi dalam uperkonduktorama engan ol- Dad Persamaan7-6.

sen'ngga

Menal(sll Momen Magnetik Indu.lGtiaitadapatmeoakirbesaran omenmagneriknduksi alanbahandiamagnetikengan enghubungkanerubahaneceparanlektron


17/24

Flt\u r"tuk S4int du f.lni. 2 1|:},terhadap rubahanayasentnpetal kibal medanmagnetik uamya.Kill an'laikan ari-jari olbrt tidak berubahdan bahwaperubahankecepakn tu kecil ika dibandingkanengan ecepatanwaLrya.Kedua sumsini dapatdirerima.aya ertripetalernula iberikanolehgaya arik lckfostatik darielekton erhadapntinya. engannrembuataya ini sama enganmassa alipercepatan,itaperoleh

F = M ' r 2 2 7 - t 9denganr. merupakan assa lektron.DalamketEradaan ed.nmagnetikrar D, terdapat aya ambahan/v x B pada etiappartikel.'Jntukpartikel i kiri Gambar 7-11, aya ni mengarahe dalanr(unn* partikebermuatanositio.dengan enrikian eningkatkangayatotal [e arah dalamyang diperlukan irena partikel nibertambahepat pabilamedaomagnetik iberikan. erupa alnyauntlk panikel i kanan, ayamagneriknyiearah uar. angmenu-nrnkang rya olal ke arr})dalam.Kembali,gaya ni telai berad^dalanrarahyangbenar arena anikeldi kananatan rnelambatapab-lamedannyadiberikan.kalna perubahan aya otal ke arahdalam,kita dapatmeng-harnpirirya dengan urunan difercnsial).DenganmendifercnsialkanPersarnaa.27-9, kita peroleh

ar--?! tau-a 'Denganmenyamakaneru5ahanni ierhadap ya magnetik !4.k;taperoleh

^ 2 , n " rq t b = - t tatau

, srB2 n l ,

' PerubahaneceFrtanni menyebabkanerubahan ecil padi momennagnetikmuetannrr.Denganmenggunnkrnersamnrn7 8. Iitaakanmendapatkan omenmagnetik^=+s,,Maka

. | | l a f i , n ' z , )tva - dn = '^qrdv = :qr, !- l=J--!B 21.2c1\ tD ' . ) 4 ' n rDenga.menggunakan= 1frr0m untukari-jariatom ansbiasa.A = I T untukmedan agnetik angkuat,dannilai-nilai / dan r.unluk elekron, kita akanme'nperolehrde dari besaran omenmagnetiknduksi


18/24

340 6nb 27 Ma|n.rsd. dtlan Mata,r

(1 ,6u ro E c t : ( Lo o m) ] ( l r )Dengln Incnbandingk.rn omenn gnetik nduksi ni dengxnmagneton ohr (nB = 9,27x 10-11 m'? 10'zrA m'z), italihatbahwamomenmagnelikndlksi alahkira-kira100.000 alilcbih keci l daripa{lumoorenmagnel ik uatuelektron angdiakiba*anoleh spin ntrinsjkalaugerakorbihya dalomsuatualom.Dengan ernika , bahan argn1ernilikilonldengan onendit'ol 'nrSnelikpernuneni ang memiliki orde maSnelon ohr,akanbersifat aranagnetikxtau ercniagretik). omenmagnetikresultan alan arannedannagnctikyangdikeral*an angdapatte.Jadiahkan arisebagianecilpnyearah adamomenmagnetikpemanenni padaemperaluriasa kanjauhebibbesar aripadanonen dipolmrgnetiknduksi alam rah angberlawananenganmedanmagnetik angdikerahkan.PertanJasn7. Mengapa nda dapatnenperknakai brhwaunsurdiamagnerikberalakan nmilikisuseptibilitasang ebihbesar aripadaunsurdiamagnelikingan?

4(9.11 l0 rr kg)7 x l o - r e . m ' ] t f r s A . m r

2..

3.

L

Scnru,bah!n d!p dikclompokkanferodagneiik,tau dianusneljk.Brhnnyrns dnusretkan diurrikan lchyus didctinisjkatrcbaSri onrei dipol

scbaga i paramaBnet ik ,vekrorpenagne|ainya, M,DrSrerik lotal per volune

M=4+Itled.n nrag.erik kibar silinder ansdinaSnetkaneq a seraSanrsrnra seper,i eold-ohh silinder cncbut nrcnyalwkan us perp!.ja.g srluan angbesmyaM pada ennukanrya. ds ini.ydgdiakibatkanlehSeraknrinsik muaunatomdrlan silindcr, iseb,,tJikasilinder anjang ang erbuar di bahd magdelkdite! patkandi dalaD solenoida engan Iihan per parjaog satuanyangmenyalurkan s 1, nedd ftagnetjk esultonyad suatu i!ik didalm solenoidad di tenpatyangjauh ar iu]uDg jun8nya klbards dalansolenoida ilamban ahd ydg .limagnetkanalai

B = 8 " ! e + g o N IdenSan edan agnerik dngdikemhkan eniliki besatuB,pe= prhlUntukbahan tumagnedk a. feromagnetik, nennlid yangdJhsanadensan ,pe, ntukband dianagnerik, berlawlnan enganDalambahanpdanaenetik do dimagnerik pnagnetan erbudinglurusdensanmed6 penasnet4pe:


19/24

F,\itr,,n,i S.inJ /a T.tnll ? 341M = rh\..e/L1a)( enSd7n disebut useplibitas,iagnetik.ntukbahan aranasn.tik.tn merupalanbilagan posirifkecil ymg beBdt'rng padaempcEruaUntuk bahandiamasnetikselainsupeikondukrot, ilxngan iimerupakan onstanta egatifkecil ya.g tidak ber8anrungadarenperatur- ntuk superkonduklor ,. = l Uiruk bahanfercmagnetik. emagnetanidansaja etsanungp'da ms pefragneunretapiugapada iway{ banan tu sebelumnya.

Momsn magnelikpalt*el yang bemuatang dln bernasa nqdihubungkanened nomentum udumya, , olehdfi I'

2ktq zne a

6.

7.

8.

n=-! : -ztt 1.05x 0- ' "J delmerupakdsatuo yangmudai untukmenyatakanodentum udurelektron dan aion dan

l ' = 6,61 l f r { J.detmerupalan onstanlaasd yangdisebut onstanta larck.MomenmagDedkleklron anarom enganmudah inyatakanalam aturn

- 9,27 r0. '?1. n) = 9,2? 10 r Jn'Momennagntik angbe.hubunganengrn pinnonenrrn sudurelekfton llah I magnclon oh!,dan momen asnctiksurtu tohneriliki ordesebestu eberapaagnetoD ohr.Baian FffnagDetik nemiliki momenmagnetikatompemanenydrgmeniliK aEhacak ila idakaCa eda,magnetikuar D{ah nedanlod, sebagaianipol nidisedahkan .n memberi cdikii ontribu\ipada medan otal yang freiperkulr nedan luarnya. DerajarpenyeaGne dalah ecilkeclalidalam tedanangsangatkuardpada cmperaturangsangatendah. ada enperalur iasa, eraktemal cenderung empertalankmah acakmomenmagnetjkadi.Padanedanyang enran, ena8netan ira'kjra berbandingurusdengr nedd lud d"n orbcnkanlc l ,hr lum {. . r '

' nB"^M= 1iM 'dcnganMj merupakan nagnetanjenuh ang erjadiapabilaseluruhmomen diPol bagnetik lelah disedahkan.Bahan feromagnetik memiliki daerah ruang semfit yans disebut( aerah Dagnetik di nana nonen magnetik pemanen dar alonle-sebut isedlikan. Kerika lihilb.qkan siiat nagnehya, d.h penye-arahandllam satudae.ah idal ierganrung adaanh penyeamhan idaeralLain sebinggaid.Lk d! nedd nrgnerik ronl yangdihasillQn.Apabila dimagnelkan.daenh bahan eromasnelikdltn disedahkan,yang ne lg ias i lkan kon l r ibus i )an8 sangatkuat pada medanmagnetiknya. PenyeaFhan ini daparbenahan kk.lipun medlD lumy!telal, bilang, dengandemik'an menahxslkannrgner,smepernranen.Kurva nedan magnetik


20/24

342 B.:b )7 Ydtneitnk l.ht,t \l .aini. Nl dln B"mnrcnrililir.rn yog sanadansuseptibilitas.Snedkl- dapar idennisikaflntukbaho feromagncdliengan .Lla angsana dengan ang didefinisikan muk bahanparamnSrciik andiarnaSnerik edanNagnetik i dalambahm r'eronagrctik alamsolenoidaangmenyalu.tln us.I den8e demikiatdaFal ikaitkudenganmedan angdikerahkanleh

B = B,tu+ lotl = B"llt + Ir\) - Itdrt(t + xi = lnlt t = ( t + x t r ) p r

Derupalon cnneabilnusnha!.Pemeabilitd elatif ; mcrtpak|nbilangai tanF dimensi. angdidefinisikd sebagai $ancingandnlm pcrnrc,bilills rldrp perneabilirasuangbcias:

Nr lJ i nrksinrunri j i !uh leb ihbesrrd ip ldn I unlukbahan9. BanandimaSnetik iahh brhu di moa Dornenmagretik dri seluuh.lektronddm seti.parom lling meniadde, yeg mcntiuat tiap

aro,nmniliki nomen iSnetik ol tupaaddya nedd lud. Dalammedd lur. Domcn ln,rlnetik yd8 srsat kecil diindtrksik.n ddncenderungmemperlemahmedan ersebut.Pergarur ini ddrkc.8atrrungpuda(empcra(urSuperkonduk(or crupakan lhandianagnedk eigln slscpribihas ebesd1.

Srrsn untuk Bacaan Lbih LanjutBcckcr,Joseph .: PermanenrM gners, S.ir,rrt.Au?a-cd,.Desember 970. d 92. IIaSnet lant erbuat dan logan panuar baru, lon9diutaituh dulon onikel ini,.lapot dibuarjauh lebih kuolaaripa.la ,aagaetyarq.libuat dati Iogun konveisiMl.

Tel3rhA, SuslmnrSetelah renrpeli$i hlh ini. Anda se

t. Dlp3rnenrendJihn r(rbuJrJ- i r , rgdjeds masnelise dan menrbxhlsNal. amlr.dantdlulto pengaruh tlsnctik suru luu hin.l. Dapatmenjabdkd hubunsdDanE nto edma$ctik dd mJnntum ldor urruk prnikcl beF'nuatmJ&g brgerakllam lingt!ru.3. MeDgelrnuianda tcsu ordc un(ul susepribilirasmaBneritbahann!r.'naBneril dan4. Datrr nenguraik kctergunLurganempeatu! umungemaSnerd.la$ buhb paraddSnetikdan menjelasko sal-usulnya.5. DaDar ei\ketsa rerhJJup - u uk bJk'l

Definisikun,ellskan,atauika tidak uniukkrnlPenugnetun lempraturCurieArus ampele HisterisisSuscptibilitlsmagnerik KuNahislerisisMrlNton Bohr Med.n sisaPe'rag'letntrenuh Pem@bilitasBaharpamagnerik Pemeabilitasrc'ltifHukun Cude MaSnetikcmahB.nxn fcrontlgnedk Magnerik uarDacrai nagnetik Bald dimagnelikBcnur atiru salirhi Jika pernyataanya benar,jelsk!tr rrengapa end.Jila pemyauannyaalah,l Sifat dianagner tc.jadi dalm s.mu bahe.1 Sifar dianag.er merupakmhdilddi momendipol m.8nrik nduksi-

B.

ffrlr-Ill-t


21/24


22/24


23/24

FisiL u tu s,at 4m Tzhtir 2

sifar Mgnenya schnga tidrl miliki lngi sifa Ent. BeEpalah kcccpalrn sudut puat bal,tg Lt!.td,'30. Dua t.wat pdjd8, luus yang r.rpisah *jauh 4,0cm ditanlm dalarn sola(orsemgam ang mcnilikipmabiljrc ftlatif Kn = 120. Kawat terscbutmenya-lurkat 40 A dald dai yaDsberla*anan.(a) BenPakahmedacmagnclik i ritik Engahbtdmg kawahya? r)Berapatrhgayaper panjangsatuanpad, kawat e.sebut.31. Mag.ctbalmgpojatrg, iphyd8 Demilikimcmcnnagnctik m scjajd denSan umbrnyadigantunS ipmatnyasbagaj jaDm konpd bebasScsckar.Apabiladircnpa*an dalammedan ma$et t B, jirum tcMbutakan scblr is dcngrn n.dannya- Jika jnrum ,n'disimpangtancbcsar udrt Aydg kecil, unjuttanlahbahwa.iar m tcEcbut kan berosildi rcrhddjLEdldukoseinbaneryae'se irckueni = (rn4 4 nBt , de BNI merupalan ohen ineniarerhadapitik gantrngnya.32. AnggaparumpadaSoal3I di a1asrupabatangresiyangdimqncttan sccam eraSmdcDgaDanjan-q8 ch dan uasFnMpmg 3 m'.,\nggap bahwaDomendipol maSncti\ ntuksti^p ton bcsi alah2,2 s ddbahc a slluruh stm besi telai mnyebariskan omendipol'ya. hilunglah rckuensiosilasi kecil l.lhadapkedtrdukan ,nbognya apdbilameda. magnc:iknya ,5c.33. Jarum uatu kompasDagneiik a.jangnya .cn,jdi-jainya 0,85 nm, dd kempatunya ,96x l0' ke/m'z. aruh ini bbasberpulardalambidang mendatar, imea komponcn endah mASret umi ialah 0,6 G.Apabih.lius'ksdikil, kompaselsebtrt kanmelakukan8.r!k harmoniksderhanaerhadap iiik kngihnyad.ngb frckunsi3 Hz. (a) Bedpatlh nomcn dipolmagncik arum t Bebut? r) Bcdpakahpenagn.tdnM?(.) Bcrapakah rus amperepada p.rmukran aromtsbut? (LihatSoal3l ).34. Kawat paDjans,uru. densan ari.iari 1,0 mndilapisidenSlnbalan fercmagnetik engisolasiangiebalnya .0 mm danpem!abrlirasrgnehrn). r. =400. Kawalyug diloph ini bedadi udaradunkawatnyandir i berupa ahanbukan-magnel ik.awat ntmenyalurkanrus40 A. (a)Carilanmedu magnetik 'dalankawar ebasaiunssijdi-jdi. (r ) caFlahmedanmagncliL i dal.m band lercmagn.nLchrFai unPsij&i'Jari r (. ) Cdilah nedan maSnctil( i ludr bahanfcrcmagnetiksebaSaiun8si a (/) Benpal$ sharusnyaLesa. dan arat{.tus anperepad! permukainbahanfe.ornagn.tikni e8ddapatmendggun8mcdnnmagn.tikyanSdilrnari?35. PadaPasal27-5.perubai.n kecepurin lek!rcndalam arom diperolehu.tuk knsusdi mun! medanma8nctik ianggap dadalm atornya. DMi hasil n' ,tuIjuktanhah*aprubalm rckuensislduhy!alahAr l= eal2r. Frckuensini disebfi rcku.ntiumo..36. Scbllantjbesiyang putjatrgnya .4 n memiliUdianctcr 2 cm danpemagnelan ragam scbcs l.7: xl0d AJm eg dianl*an s.'pmj63 batang. a6ng smuladalankcadaanim di ruangddd riba'ribidihilanckan

jika monentum sudutnyak.kal? (AnggapbllrrPesmaar 2?-9 berlakudeigd rq meruFlttr Mssa3?. MagnetbatangDcmilild dideler 2 cm dln m.orrmagnetik di pusntsbesd0,1 T. Jil ltlagEt iri itr.tlepatdi rengahnya,arikan nagnetik iDi al(8l! m.Mlttrkeduapotonganasd tetap menyanl.(a) Tunjokladlhbahwa ika polongannyaeryisah-\.laratdl , .trcrEimagner't mb3nan alal lU- = (3"r2I$,A d! dcnSlrA merupako luasp.ndpdS maSnr d a hcrupai.nmedmnagnetik di cclahnya, dg didggaP sana d.r.t8!urmedo di dalim maSnetnya.r) Talcirlahgayayangdjburuhkan ntlk menolak edDapot(,ngan.rscbutdengannenghi iun-q e. ja yang di lAkDkan ntukncnisahkan cduanya ejankdt.Tinglat IIIl& ProtonDcmrh\, momenmagneul . yangsciajadengannomenom .udi,tnyaL. Prclon ini beradadaldnnedm magnctit sc8am B yang memiFntuk sudut Odenge m dan L. Tunjrkdl.n bahwavekbr mommmagnetit bcrpresesierhadapmedanmaStctik.dancdila]l frekucnsi udutpsesinya..]0. Dua emllcnErnorddkrorpanjang a!'n8-masing20 m lebamy.0.3mm rebajnya.mpengan ni b.radapada bidang sejajar, ya.8 dipisahkanoleh j!.akferomidnerikl cm yangmefrilikipemeabilitat clltifK. = 400. rnrpcn8lnkonduttor ni m':nyal'!rk!,l@ssedgam4800A dslamarahyanSbcrlrwana. DdMnrdS amM tcdua emp.ngd yo8 jauh daii tcpinyacdlai {a) A,pr. r) A. dan (.) eneqi hagnctikp.r40. Dalam cnjlbuanyrg tita lakukan ntukmom.tmagnedkhduksipadasuatu tom, jl4 atrggap ahwajdi jdi orbit elcklron idal berubAharena cbeladaanBedanm.Bnct ik uar. Dr lan soal ni Anda akanmcnunjukkandh{r anSEapandi'jdi konslanni dapatdibenarkan engan ncnunjukkatral,*r, aPabilaBdikerihkd, rerdlp.t suatu Dpulsym8 hcnintkatland(iu mcnururkank.cepataneleltron sebesar antdiburuhlin. yunSdiberikanoleh 8t = qfil2h. l. )cunrkaDhutum Fir.d.y unnrk renrnjukka! baleamedd ist.it nrduk!dihubungkmcngln .ju Fn'banbm.ilannae.crikoleh = I r daldt,dengan eng$88apr tonstdn. 1')Cunllai htkun keduaNe\lton lntukmenu.juLkan lhwa perubalmkecepctanlekttondtdihubungkfn cngan erubahan oleh lv = lq 2n) dBIntcgralkrnl.h myataan ni unlukmencari t.41. Persdnfun2? 20 membenkd momenmaStcukinduksiunruklektion alm suahr rbi:y&g bidannyare-qaknrusrcrhadrpB. Jika snanrarom ncmilikiZelektrcn, nSeapatrnlederhaa yog Dasult kal alaltb.bwa.secrr. .rx nra. scperrigr idangnyae8al !rus


24/24

Bdt :; tldgr.r:n. hldn \ldt,

GnLJap B Tdrlul\anhrh L,n\a \u\epriniIlrs did nr:n d r \ J ! J i p < . ' l ( h J s P { , . . . , ' : l r . l ' , ( ' , . . ! .

., -"24 t ,,

d.rgar / eruprtd lumrxh lom persdru& olunecui l r rn n - 6 x 10rr lont t r r r an -.5: l0 LLn)onrurt ,cnak\iri, , unn'k Z - 50

bab27 kemagnetan dalam materi

Documents