7 sumber medan-magnetik
-
Upload
mario-yuven -
Category
Education
-
view
283 -
download
0
Transcript of 7 sumber medan-magnetik
![Page 1: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/1.jpg)
Sumber Medan Magnetik
![Page 2: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/2.jpg)
Sumber Medan Magnetikmagnet permanenmuatan titik yang bergerak segmen arus listrikkonduktor lurus panjang yang mengangkut
arus listrikArus listrik pergeseran
![Page 3: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/3.jpg)
Medan magnetik sebuah muatan yang bergerak
![Page 4: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/4.jpg)
Besar medan magnetik B di titik P diberikan oleh
B = 0 |q |v sin 4 r2
0 adalah konstanta sebesar 10-7 T.m/A4Sudut adalah sudut antara v dan r r adalah jarak dari titik sumber q ke titik medan P. Arah B ditentukan dengan aturan tangan kanan.
Medan magnetik sebuah muatan yang bergerak
![Page 5: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/5.jpg)
Latihan Soal No. 1
Sebuah muatan q sebesar +6,00 C bergerak pada kecepatan konstan sebesar 8,00 x 106 m/s dalam arah y positif. Pada saat muatan titik itu berada di titik asal, berapakah vektor medan magnetik B yang dihasilkan oleh muatan q itu pada titik-titik yang berikut ini: Titik a: x = 0,500 m, y = 0, z = 0 Titik b: x = 0 m, y = -0,500 m, z = 0 Titik c: x = 0 m, y = 0, z = +0,500 m Titik d: x = 0 m, y = -0,500 m, z = +0,500 m
![Page 6: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/6.jpg)
Penyelesaian
Diketahui:q = +6,00 μCv = 8,00 x 106 m/sDitanya:Medan magnetik B di titik a, b, c dan d. B = 0 |q |v sin
4 r2
![Page 7: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/7.jpg)
Penyelesaian
Di titik a: r = 0,5 m; = 900 sehingga sin = 1B = 0 qv sin
4 r2
= (10-7 T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106 m/s) (0,5 m)2
= 1,92 x 10-5 T, arah sumbu z negatif.
![Page 8: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/8.jpg)
Penyelesaian
Di titik b: r = 0,5 m; = 1800 sehingga sin = 0 B = 0.
Di titik c: r = 0,5 m; = 900 sehingga sin = 1B = 0 qv sin 4 r2
= (10-7 T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106 m/s) (0,5 m)2
= 1,92 x 10-5 T, arah sumbu x positif.
![Page 9: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/9.jpg)
Penyelesaian
Di titik d: r = 0,707 m; = 1350 sehingga sin = 0,707B = 0 qv sin
4 r2
= (10-7 T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106 m/s)(0,707) (0,707 m)2
= 6,79 x 10-6 T, arah sumbu x positif.
![Page 10: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/10.jpg)
Medan magnetik sebuah segmen arus
![Page 11: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/11.jpg)
Hukum Biot dan Savart: medan magnetik dB yang diciptakan oleh suatu segmen dl dari suatu konduktor pengangkut arus I adalah dB = μ0 I dl sin 4 r2
Medan yang diciptakan oleh sebuah konduktor pengangkut arus yang panjangnya berhingga adalah integral dari pernyataan ini pada panjangnya konduktor tersebut.
Medan magnetik sebuah segmen arus
![Page 12: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/12.jpg)
Contoh Soal 2
![Page 13: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/13.jpg)
Penyelesaian
![Page 14: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/14.jpg)
Medan Magnetik sebuah Konduktor Lurus Panjang yang Mengangkut Arus
Bila panjang 2a sangat besar dibandingkan x, maka B = μ0 I
2x
![Page 15: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/15.jpg)
Medan Magnetik sebuah Konduktor Lurus yang Mengangkut Arus
Medan magnetik B pada suatu jarak r dari sebuah konduktor lurus panjang yang mengangkut arus I mempunyai besar
B = μ0 I 2rGaris-garis medan magnetik adalah lingkaran-lingkaran yang sesumbu dengan kawat itu, dengan arah yang diberikan oleh kaidah tangan kanan.Penghitungan medan magnetik yang dihasilkan sebuah konduktor lurus adalah aplikasi penting dari hukum Biot dan Savart.
![Page 16: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/16.jpg)
Latihan Soal No. 3
Sebuah konduktor lurus panjang mengangkut arus sebesar 100 A. Pada jarak berapakah dari sumbu konduktor itu medan magnetik yang disebabkan oleh arus tersebut akan bernilai sebesar 0,5 x 10-4 T?
![Page 17: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/17.jpg)
Penyelesaian
Diketahui: I = 100 A B = 0,5 x 10-4 T Ditanya: r = ? Jawab: r = μ0 I 2 B = (4 x 10-7)(100) (2)(0,5 x 10-4) = 0,4 m.
![Page 18: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/18.jpg)
Gaya di antara Konduktor Paralel
Arus-arus dalam kawat-kawat yang paralel saling tarik menarik jika arus-arus itu berada dalam arah yang sama dan saling tolak menolak bila arus-arus itu berada dalam arah-arah yang berlawanan.
![Page 19: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/19.jpg)
Gaya interaksi per satuan panjang, di antara dua konduktor paralel yang panjang dengan arus I dan I’ mempunyai besar F = μ0 I I’ L 2r
Definisi ampere didasarkan pada hubungan ini: Satu ampere adalah arus yang tidak berubah, yang jika hadir dalam masing-masing konduktor paralel yang panjangnya tak berhingga dan terpisah sejauh satu meter dalam ruang hampa, akan menyebabkan masing-masing konduktor mengalami gaya tepat sebesar 2 x 10-7 N/m.
Gaya di antara Konduktor Paralel
![Page 20: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/20.jpg)
Medan Magnetik sebuah Simpal Arus Lingkaran
![Page 21: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/21.jpg)
Medan magnetik yang dihasilkan oleh sebuah simpal konduktor lingkaran dengan jari-jari a, yang mengangkut arus I, di suatu jarak x dari pusatnya, sepanjang sumbunya, mempunyai besar
Bx = μ0 I a2
2(x2 + a2) 3/2
Untuk N simpal, pernyataan ini dikalikan dengan N. Di pusat simpal-simpal itu, di mana x = 0,
Medan Magnetik sebuah Simpal Arus Lingkaran
![Page 22: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/23.jpg)
Hukum AmpereHukum Ampere menyatakan bahwa integral garis dari B mengelilingi sebarang lintasan tertutup sama dengan 0 kali arus netto yang melalui luas yang dicakup oleh lintasan tersebut:
Arah positif dari arus ditentukan dengan kaidah tangan kanan.
![Page 24: 7 sumber medan-magnetik](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051101/587398fb1a28ab85438b6157/html5/thumbnails/24.jpg)
Material MagnetikBila hadir material magnetik, magnetisasi material itu menyebabkan kontribusi tambahan terhadap B. Untuk material paramagnetik dan material diamagnetik, 0 diganti = Km 0 dengan dalam pernyataan medan magnetik, dimana adalah permeabilitas material tersebut dan Km adalah permeabilitas magnetik. Suseptibilitas magnetik m didefinisikan sbg m=Km-1. m pada suhu kamar untuk material paramagnetik adalah kuantitas negatif yang kecil. Untuk material feromagnetik m jauh lebih besar dari satu dan tidak konstan. Beberapa material feromagnetik adalah magnet permanen, yang mempertahankan magnetisasinya walaupun setelah medan magnetik luar dihilangkan.