Medan Magnet 1
-
Upload
andreasardi -
Category
Documents
-
view
465 -
download
28
Transcript of Medan Magnet 1
Apa yang dimaksud ?Apa yang dimaksud ?Jika sebuah kawat yang diletakkan vertikal di sekitar tumpukan serbuk besi diberi arus listrik, maka serbuk besi ini akan membentuk garis-garis konsentris dengan kawat sebagai pusatnya.
Garis-garis ini menggambarkan bahwa di sekitar kawat tersebut medan magnet Medan magnetik diberi simbol : B
Medan Magnet: merupakan ruang magnet yang di dalamnya masih bisa di rasakan adanya gaya magnet
MagnetMagnetDitemukan di Magnesia (sebuah kota di Asia Kecil) lebih dulu
dari listrik.
Di tempat tersebut terdapat batu-batuan yang saling
tarik menarik.
Magnet besarMagnet besar Bumi(sudah dimanfaatkan untuk navigasi sejak
dulu)
MAGNET DAN KUTUB MAGNETMAGNET DAN KUTUB MAGNET
• Kutub magnet: bagian magnet yang paling
kuat pengaruh kemagnetannya
• Kutub-kutub magnet: utara (U) dan selatan (S)• Jarum untuk kompas :secara bebas mengarah ke
utara dan selatan• Bumi sebagai magnet : Kutub-kutub magnet bumi
sedikit bergeser dari kutub- kutub geografi
Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)
Perbedaan antara Perbedaan antara gaya listrikgaya listrik dan dan gaya magnetgaya magnet
Gaya ListrikBekerja searah
dengan medan listrik
Bekerja pada partikel bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak
Bekerja memindahkan partikel
Gaya MagnetBekerja dalam arah
tegak lurus medan magnet
Bekerja pada partikel bermuatan hanya jika partikel tersebut bergerak
Tidak bekerja untuk memindahkan partikel
1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik
Gaya magnet pada kawat berarusGaya magnet pada kawat berarus
BxLIFmagnet
sinILBFmagnet
konstanB
I0 dsB
Ir
dsBdsB
r
IB
2
0
rB2 dsB
Ir 0B2 atau
Medan magnet di sekitar kawat berarusMedan magnet di sekitar kawat berarus
Medan magnet di sekitar kawat berarusMedan magnet di sekitar kawat berarus
a
ds x
r
dxds
r̂
x
atan
r
asin
sinˆˆ rdsrds B berarah keluar
sindx
a
d s x
r
dxds
r̂
x
atan
20 ˆ
4 r
rdsB
Id
Arah:Besar:
sin
ar
22
sin
a
r
dxa
Id sinsin
4
2
0
B dx
a
I
2
30 sin
4
ds
r
dB
a
d s x
r
dxds
r̂
x
atan
tan
ax
2sin
a
d
dx
d
adx
2sin
dxa
Id
2
30 sin
4
B
da
a
I
22
30
sin
sin
4
da
Isin
40
da
IdB
sin4
0B 1800
0 cos4
a
I 24
0 a
I
a
I
2
0
0IA
aI Ar 02
2
IR
r
02
2
IR
r
Ir 0Circle
B2 dsB020 2I
R
rB
r
IB
2
0
B
r
020 2I
R
rB
r
IB
2
00
R
Satuan SI untuk B adalah : tesla (T)
1 tesla = 1 newton / (coulomb
meter/detik) = 1 newton / (ampere meter)
Kalau dikaitkan dengan “definisi “ medan magnet : Jika sebuah kawat dengan panjang 1 meter dan berarus listrik 1 ampere dalam pengaruh medan magnet menghasilkan gaya 1 Newton, maka besar medan magnet tersebut adalah 1 tesla.
Satuan yang lebih awal untuk B (bukan SI) adalah : gauss.
1 tesla = 104 gauss
2. Partikel bermuatan dalam Medan magnet2. Partikel bermuatan dalam Medan magnet
v
B
Muatan uji, +q
Fmagnet
BvqF
Gaya Lorentz
Gaya yang bekerja pada muatan yang bergerak dalam medan magnet
Besarnya gaya magnetik FB yang bekerja pada suatu partikel sebanding dengan muatan q dan laju partikel |v|
arah dari gaya FB bergantung pada arah kecepatan partikel v dan arah medan magnetik B
Ketika partikel bergerak sejajar dengan vektor medan magnetik, gaya magnetik yang bekerja pada partikel adalah nol
Ketika vektor kecepatan partikel v membuat sudut dengan medan magnetik, gaya magnetik bekerja dalam arah yang tegak lurus dengan v dan B. Dengan kata lain F bidang yang dibentuk oleh v dan B
Gaya magnetik yang bekerja pada muatan positif berlawanan arah dengan gaya magnetik yang bekerja pada muatan negatif yang begerak dalam arah yang sama
Besarnya medan magnetik yang bekerja pada partikel yang bergerak sebanding dengan sin dimana adalah sudut yang dibentuk vektor kecepatan partikel dan medan magnetik B
Menentukan arah gaya Lorentz :Menentukan arah gaya Lorentz :
GAYA LORENTZ
)()( magnetgylistrikgyLorentz BxvqEqF
Ke mana arah Fmagnet?
Medan menembus bidang BvF qB
+
v v
FB
+
+
++
+
+Perhatikan laju tidak berubah
tetapi arah berubah
Force is always to v
Medan menembus bidang
BvF qB
v
FB
+
+
Karena gaya selalu dalam arah radial, ia bekerja untuk mempertahankan partikelbergerak dalam lingkaran
qvBFB r
mv2
r
mvqB
qB
mvr