MEDAN MAGNET

Hidup adalah sebuah pilihan. Jika saudara
menginginkan hidup, maka segeralah
makan untuk mengisi perut saudara.
Tapi, jika saudara menginginkan ilmu maka
bacalah (iqra’) dan perhatikanlah dengan
tenang orang yang sedang memberikan
ilmu.
Ilmu bagaikan selimut yang selalu
menyelimuti kita disaat kita kedinginan.
BAB V
MEDAN MAGNET
KELAS : XII IPA
SEKOLAH : SMA MUHAMMADIYAH I JAKARTA
HARI/TANGGAL : JUM’AT, 21 JANUARI 2011
GURU BIDANG STUDI : MUAMAR
Apa yang Anda ketahui tentang
medan magnet?
• Pengertian Medan Magnet
Medan Magnet Adalah ruang magnet
dimana gaya magnet masih bisa kita
rasakan.
MAGNET DAN KUTUB KUTUB MAGNET
• Kutub magnet: bagian
magnet yang paling kuat
pengaruh kemagnetannya
• Kutub kutub magnet: utara
dan selatan
• Jarum untuk kompas
secara bebas mengarah ke
utara dan selatan
• Bumi sebagai magnet
dengan kutub kutub
magnet sedikit bergeser
dari kutub kutub geografi
A. Medan Magnetik di
Kawat Berarus
Sekitar
1. Hukum Bio-Savart
• Besar induksi magnetik kawat lurus sangat panjang
dan berarus
i
P
0i
B 
2a
a
B : Medan Magnetik (Wb/m2)
a : jarak titik ke kawat lurus (m)
i : arus (A)
µ0 : Permebilitas vakum 4π x 10-7 Wb/Am
• Besar induksi magnet di pusat kumparan kawat
lingkaran berarus
B
r
B
i
Jika kawat terdiri dari N lilitanm maka
B
0iN
2a
 0i
2a
2. Hukum Ampere
• Induksi magnet di tengah-tengah solenoida
B
0 Ni
L
• Induksi Magnet di ujung solenoida
1
B 
2
0 Ni
L
• Induksi magnet di sumbu toroida
0 Ni
B
2a
Keterangan :
a : jari-jari efektif (m)
N : Banyak lilitan toroida
Contoh Hukum Bio-Savart & Ampere
1. Hitunglah besar induksi magnetik pada suatu titik
yang berjarak 200 cm dari suatu penghantar lurus
sangat panjang yang berarus 4,0 A!
2. Seutas kawat panjang lurus dialiri arus listrik 2 A.
Berapa cm-kah jarak dari kawat ke suatu titik yang
mengalami medan magnetik bumi sebesar 5 x 10-5
T akibat arus yang melalui kawat tersebut?
3. Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas
20 lilitan. Jari-jari lingkaran 10 cm. Agar induksi
magnetik di pusat lingkaran sama dengan 4π x 10-3
Wb/m2, tentukan kuat arus listrik yang mengalir!
B. Gaya Lorenz
• Gaya Lorentz pada Penghantar Berarus
“Buka telapak tangan kanan dengan empat jari
selain jari jempol dirapatkan. Arahkan
keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan
arah induksi magnetik B dan arahkan jempol
hingga sesuai dengan arah kuat aeus listrik i,
maka arah gaya Lorentz, F, yang dialami oleh
konduktor akan sesuai dengan arah dorongan
telapak tangan”.

 
Fmagnet  ILxB
Fmagnet  ILB sin 
Keterangan :
B = induksi magnet homogen
I = kuat arus listrik
L = panjang kawat
θ = sudut antara kawat dg B
2. Gaya Lorentz antara Dua Konduktor Lurus Panjang
dan Sejajar
F 0 i1i2

L 2 a
i1
i2
a
atau
F 0 i

L 2 a
2
Keterangan :
a = jarak antara kedua penghantar (m)
3. Momen Kopel pada Simpal (Loop) Penghantar
Berarus dalam Medan Magnetik
r
M  NiBA sin 
Keterangan :
A : Luas Simpal (m2)
4. Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan Listrik
v
Fmagnet
B
Muatan uji, +q

 
F  qv  B
atau
F  qvB sin 
Keterangan :
q : muatan muatan listrik (C)
v : kecepatan partikel (m/s)
Contoh Soal Gaya Lorentz
1. Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam
medan magnetik. Jika rapat fluks megnetiknya 0,2 tesla (T) dan arus
listrik yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, tentukan besar gaya
yang dialami kawat itu!
2. Seutas kawat yang terletak pada bidang XY membuat sudut 60
terhadap sumbu X positif dan dialiri arus 5 A. kawat tersebut
dipengaruhi oleh medan magnetik sebesar 0,035 T. Tentukan besar
dan arah gaya pada kawat sepanjang 10 cm!
3. Dua kawat lurus panjang dan sejajar berjarak 1,5 m satu dengan
yang lain. Kedua kawat dialiri arus yang sama dan searah, sehingga
bekerja gaya tarik menarik sebesar 12 x 10 N/m. tentukan kuat arus
yang mengalir dalam setiap kawat!
4. Sebuah kumparan persegi panjang dengan ukuran 24 cm dan 10 cm
memiliki 40 lilitan. Kumparan dialiri arus sebesar 3 ampere (A) dan
berada dalam suatu medan magnetik serbasama sebesar 0,5 Wb/m.
Hitunglah besar momen kopel M bila bidang kumparannya sejajar
medan magnetik!
C. Aplikasi Gaya Lorentz
1. Spektrometer Massa
Spektrometer massa adalah alat yang digunakan
untuk menentukan massa atau perbandingan massa
terhadap muatan.
2
mv
qvB2  ;
R
m B2 R v  E

p+
B1
q
v
B
m B1B2 R
1
Jadi

B
q
E
E
2
2. Siklotrom
• Siklotron adalah alat untuk mempercepat
partikel (proton,detron dll)
• Terdiri dari dua ruang semi silinder yang
ditempatkan dalam medan magnet
• Di antara kedua semisilinder diberi
potensial listrik bolak-balik (104 volt)
• Ion dalam semisilinder akan mengalami
gaya magnet yang menyebabkan
bergerak dalam setengah lingkaran lalu
dipercepat oleh medan lisrik E, masuk
lagi ke dalam medan magnet B dan
bergerak milingkar dengan jari-jari lebih
besar (karena kecepan lebih besar).
E
p+
B
TERIMA KASIH
“SEMOGA ILMU YANG KITA PELAJARI,
DIJADIKAN ILMU YANG BERMANFAAT”
AMIIN!