Transcript
MEDAN MAGNETSimon Patabang
http://spatabang.blogspot.com
Fakultas TeknikJurusan Teknik Elektro
Universitas Atma Jaya Makassar
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 ada medan magnet Medan magnetik diberi simbol : B
Medan Magnet: merupakan ruang magnet yang di dalamnya masih bisa di rasakan adanya gaya magnet
MAGNET DAN KUTUB MAGNET
• Kutub magnet: bagian magnet yang paling kuat pengaruh kemagnetannyaKutub-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
Merial yang mudah menimbulkan pengaruh magnetik disebut ferromagnetik
Bahan ferromagnetik misalnya besi, cobalt, nikel
Seperti pada listrik :
Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)
Perbedaan antara gaya listrik dan gaya magnet
Gaya ListrikBekerja searah dengan
medan listrik Bekerja pada partikel
bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak
Bekerja memindahkan partikel
Gaya Magnet Bekerja 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 listrik
Gaya magnet pada kawat berarus
BxLIFmagnet
sinILBFmagnet
konstanB
I0 dsB
Ir
dsBdsB
rIB
2
0
rB2 dsB
Ir 0B2 atau
Medan magnet di sekitar kawat berarus
Medan magnet di sekitar kawat berarus
a
ds x
r
dxds
r̂
xa
tan
ra
sin
sinˆˆ rdsrds B berarah keluar
sindx
a
d s x
r
dxds
r̂
xa
tan
20 ˆ
4 rrdsB
Id
Arah:Besar:
sinar
22
sin
ar
dxa
Id sinsin4
20
B dx
aI
2
30 sin
4
ds
r
dB
a
d s x
r
dxds
r̂
xa
tan
tanax
2sina
ddx
dadx 2sin
dxa
Id
2
30 sin
4
B
da
aI
22
30
sinsin
4
daI sin
40
daIdB
sin4
0B 1800
0 cos4
aI 2
40 aI
aI
2
0
Medan magnet di dalam kawat berarus I0
0IAaI Ar 02
2
IRr
02
2
IRr
Ir 0Circle
B2 dsB020 2I
RrB
rIB
2
0
Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus
B
r
020 2I
RrB
rIB
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 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 0 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 :
GAYA LORENTZ
)()( magnetgylistrikgyLorentz BxvqEqF
Ke mana arah Fmagnet?
Partikel bermuatan dalam medan magnetik serba sama
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 rmv2
rmvqB
qBmvr
Sekian
top related