fisika

Download fisika

Post on 31-Oct-2014

119 views

Category:

Documents

12 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

medan magnetik

TRANSCRIPT

belajarfisika91.wordpress.com1 MEDAN MAGNETIK RACHMAT ABDUS SYUKUR SMAN 91 JAKARTA BLOG :http://belajarfisika91.wordpress.com http://rachmat-abd-syukur.blogspot.com E-mail : syukur91@yahoo.co.id belajarfisika91.wordpress.com2 Standar Kompetensi : Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. Kompetensi Dasar : Menerapkan induksi magnet dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. Indikator : Mendeskripsikan induksi magnetik sekitar kawat berarus Mendeskripsikan gaya magnetik pada kawat berarus dan muatan bergerak Menerapkan prinsipinduksi magnetik dan gaya magnetik dalam teknologi. belajarfisika91.wordpress.com3 KUAT MEDAN MAGNETIK belajarfisika91.wordpress.com4 Medan magnetik didefinisikan sebagai daerah atau ruang di sekitar magnet yang masih dipengaruhi gaya magnetik. Kuat dan arah medan magnetik dapat juga dinyatakan oleh garis-garis gaya magnetik. Jumlah garis gaya per satuan penampang melintang adalah ukuran kuat medan magnetik, dilambangkan dengan hurufB dan satuannya Wb/m2 atau Tesla.MEDAN MAGNETIK belajarfisika91.wordpress.com5 GARIS GARIS MEDAN MAGNETIK Ada tiga aturan garis-garis medan magnet, yaitu : 1. Garis-garis medan magnet tidak pernah memotong satu sama lain2. Garis-garis medan magnet selalu keluar dari kutub utara dan memasuki kutub selatan dan membentuk kurva tertutup.3. Jika garis-garis medan magnet di daerah tertentu rapat, maka medan magnetis pada daerah itu kuat, demikian sebaliknya jika garis-garis medan magnet renggang, maka medan magnetis di daerah itu lemah. belajarfisika91.wordpress.com6 GARIS GARIS MEDAN MAGNETIK belajarfisika91.wordpress.com7 HUKUM BIOT SAVART Seutas kawat lurus jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet dengan garis-garis gaya magnetnya berupa lingkaran-lingkaran di sekitar kawat tersebut. Arah garis-garis gaya magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. (Hk. Oersted) belajarfisika91.wordpress.com8 HUKUM BIOT SAVART Secara matematis Hukum Biot - Savart tentang medan magnet di sekitar kawat berarus listrik adalah : Keterangan: dB = perubahan medan magnet ( Tesla )k= o / 2to= permeabilitas ruang hampa o= 4t x 10-7 Wb/Amp.m i = Kuat arus listrik (Ampere)dl = perubahan elemen panjang (meter)= Sudut antara elemen berarus dengan jarak ke titik.r= Jarak titik P ke elemen panjang (meter)belajarfisika91.wordpress.com9 20aiBt=i P a Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Besarnya kuat medan magnet di sekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) Tanda = arah medan menembus bidang mendekati pengamat. Tanda = medan menembus bidang menjauhi pengamat. belajarfisika91.wordpress.com10 Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :N = jumlah lilitan kawat Keterangan: BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar ( T)I =kuat arus pada kawat ( A )a=jari-jari kawat melingkar ( m )r =jarak P ke lingkaran kawat ( m )=sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat ()x= jarak titik P ke pusat lingkaran ( m ) ,dengan belajarfisika91.wordpress.com11 B i a 20aiB=20aiNB=Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besarnya kuat medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dirumuskan dengan : atau Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan Perhatikan gambarbelajarfisika91.wordpress.com12 Medan Magnet pada Solenoida Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan atau solenoida, Apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.Besarnya medan magnet : disumbu pusat (titik O) Solenoida di ujung Solenida(titik P)dengan0LNn in B = = 20inB=belajarfisika91.wordpress.com13 Medan Magnet pada Toroida Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan. Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida (pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah) adalah: a= rata-rata jari2 dalam dan jari2 luar toroida dengan satuan ( meter )a=( R1 + R2 )belajarfisika91.wordpress.com14 CONTOH SOAL 1. Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 10A. Tentukan induksi magnetik (a) di titik P yang berjarak 5 cm dari kawat, dan (b) di titik Q yang berjarak 10 cm dari kawat!2. Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 ( lihat gambar) ? 3. Sebuah penghantar yang berbentuk dua buah setengah lingkaran konsentris dengan jari2 a1 = 2 cm dan a2 = 4 cm dialiri arus listrik 2 A. Tentukan induksi magnetik total yg ditimbulkan di titik pusat A! belajarfisika91.wordpress.com15 CONTOH SOAL 4. Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A(lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawatmelingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada :a) pusat kawat melingkar ( O ) b) dititik Pbelajarfisika91.wordpress.com16 CONTOH SOAL 5. Sebuah Solenoida panjang 2 m memiliki 800 lilitan. Bila Solenoida dialiri arus sebesar 0,5 A, tentukan induksi magnet pada :a. Pusat solenoidab. Ujung solenoida6. Sebuah Toroida terdiri dari 6000 lilitan dialiri arus listrik sebesar10 A . Jika jari-jari dalam dan luarberturut-turut 2 dan 4 meter . Tentukan besarnya induksi magnet ditengah toroida !belajarfisika91.wordpress.com17 GAYA MAGNETIK belajarfisika91.wordpress.com18 Gaya Pada Penghantar Berarus Listrik Panghantar berarus listrik yang berada di dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet. Besarnya gaya ini bergantung pada : kuat arus listrik, kuat medan magnet, dan panjang penghantar. belajarfisika91.wordpress.com19 Arah gaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan (Kaidah Fleming) belajarfisika91.wordpress.com20 Penggunaan Gaya Magnetik Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik. Fungsi komutator adalah agar arus listrik yang mengalir pada loop tidak berbalik arah, sehingga loop dapat terus berputar. belajarfisika91.wordpress.com21 B v F = qBMedan menembus bidang Perhatikan laju tidak berubah tetapi arah berubah. Besar gaya magnet : atau dengan F v dan F Bu = sudut antara arah v dengan arah B Gaya Pada Muatan yang bergerak v B Muatan uji, +q Fmagnet + v v FB + + + + + + sinu qvB F =Arah F dengan kaidah tangan kanan belajarfisika91.wordpress.com22 Medan menembus bidang Gaya Pada Muatan yang bergerak v FB + + r Gaya magnet selalu dalam arah radial atau menuju pusat, yang mengakibat-kan partikel bergerak melingkar, maka secara matematis diperoleh hubungan :

magnet gayaqvB FFBB== l sentripeta gaya2rmvFFss==rmvqBF FB==s qBmvr = r = jari-jari lintasan belajarfisika91.wordpress.com23 Velocity Selector (selektor kecepatan) E BF F >E BF F