medan magnet dan induksi elektromagnetik

Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 1
MAGNET DAN ELEKTROMAGNET
A. MAGNET
Adalah benda yang dapat menarik benda-benda lain. Magnet atau
magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata
magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti
batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada
masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki)
di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di
wilayah tersebut.
Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan
tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua
logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja
adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh
magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai
daya tarik yang rendah oleh magnet.
Sebuah magnet terdiri dari magnet-magnet kecil yang mengarah
ke arah yang sama. Magnet-magnet kecil ini disebut magnet elementer.
Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya mempunyai arah
sembarangan sehingga efeknya saling meniadakan, yang mengakibatkan
tidak adanya kutub-kutub di ujung logam.
Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai
suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet
tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir
semuanya adalah magnet buatan.
Magnet tidak tetap tergantung pada medan listrik untuk
menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah
elektromagnet.
Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N)
dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong,
potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub.
B. MEDAN MAGNET/INDUKSI MAGNET
Daerah disekitar magnet dimana benda lain masih mengalami
gaya magnet dinamakan dengan medan magnet.
Medan magnet dapat digambarkan dengan garis – garis gaya
magnet yang keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan.
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 2
Garis Gaya Magnet adalah garis khayal yang keluar dari kutub
utara magnet dan masuk di kutub selatan magnet. Garis-garis ini
berfungsi untuk membantu memvisualisasikan medan magnet yang ada
disekitar magnet. Selanjutnya disepakati bahwa garis-garis gaya magnet
keluar dari kutub utara dan masuk di kutub selatan.
1. Medan magnet batang
Bila kita letakkan magnet batang pada serbuk besi, maka akan
terbentuk pola-pola garis yang mengarah dari utara ke selatan. Induksi
magnetik pada batang magnet akan muncul seperti diperlihatkan
dalam Gambar di bawah ini :
Garis gaya magnet
di sekitar magnet batang
Garis gaya magnet
di antara kutub U dan kutub S
2. Terjadinya medan magnet oleh arus listrik
Terjadinya medan magnetik disekitar arus listrik ditunjukkan oleh Hans
Christian Oersted melalui percobaan.
Percobaan yang dilakukan Oersted mengamati jarum kompas yang
diletakkan di bawah kawat yang dilalui arus listrik. Hasil percobaan
diperlihatkan pada Gambar di bawah ini. Gambar b memperlihatkan posisi
jarum kompas ketika tidak dialiri arus, jarum kompas menunjuk arah utara.
Selanjutnya jarum kompas dialiri arus ke arah utara seperti diperlihatkan
pada Gambar a, akibatnya penunjukan jarum menyimpang ke arah timur.
Apabila jarus kompas dialiri arus ke arah selatan maka penunjukan jarum
menyimpang ke arah barat (Gambar c).
Sehingga arahmedan magnet/induksi medan magmetik disekitar arus
listrik bergantung pada arah arus listrik dan dapat ditentukan dengan
kaidah tangan kanan.
Perhatikan gambar berikut!
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 3
Magnet bumi tidak tepat menunjuk arah utara-selatan geografis.
Penyimpangan magnet bumi ini akan menghasilkan garis-garis gaya magnet
bumi yang menyimpang terhadap arah utara-selatan geografis.
3. Medan Magnet Bumi
Bumi dipandang sebagai sebuah magnet batang yang besar yang
membujur dari utara ke selatan bumi. Magnet bumi memiliki dua kutub,
yaitu kutub utara dan selatan. Kutub utara magnet bumi terletak di
sekitar kutub selatan bumi. Adapun kutub selatan magnet bumi
terletak di sekitar kutub utara bumi.
Magnet bumi memiliki medan magnet yang dapat memengaruhi
jarum kompas dan magnet batang yang tergantung bebas. Medan
magnet bumi digambarkan dengan garis-garis lengkung yang berasal dari
kutub selatan bumi menuju kutub utara bumi.
Jika kita perhatikan kutub utara jarum kompas dalam keadaan
setimbang tidak tepat menunjuk arah utara dengan tepat. Penyim- pangan
jarum kompas itu terjadi karena letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat
berada di kutub-kutub bumi, tetapi menyimpang terhadap letak kutub bumi.
Hal ini menyebabkan garis-garis gaya magnet bumi mengalami
penyimpangan terhadap arah utara-selatan bumi. Akibatnya penyimpangan
kutub utara jarum kompas akan membentuk sudut terhadap arah utaraselatan bumi (geografis). Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum
kompas dengan arah utara-selatan geografis disebutdeklinasi (Gambar
bawah).
Pernahkah kamu memerhatikan mengapa kedudukan jarum kompas
tidak mendatar. Penyimpangan jarum kompas itu terjadi ka- rena garis-garis
gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi (bidang horizontal).
Akibatnya, kutub utara jarum kompas me- nyimpang naik atau turun
terhadap permukaan bumi. Penyimpangan kutub utara jarum kompas akan
membentuk sudut terhadap bidang datar permukaan bumi. Sudut yang
dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan bidang datar
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 4
disebut inklinasi (Gambar bawah). Alat yang digunakan untuk menentukan
besar inklinasi disebut inklinator.
Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka
besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik
dirumuskan dengan :




C. Hukum – hukum Kemagnetan
1. Induksi magnetic disekitar kawat berarus
a. untuk kawat lurus dan panjang
Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus
listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik
tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar
kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat
semakin kecil kuat medan magnetnya.
B = Medan magnet dalam tesla ( T )
μo = permeabilitas ruang hampa
I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
Contoh :
Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang
hampa . Tentukan besarnya induksi magnetik pada titik yang berada
sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?
Jawab :
Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 – 3 Ampere
a = 10 cm = 0,1 meter
Ditanya : B = ………….?
Dijawab :
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 5
b. untuk kawat melingkar
Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus
listrik dapat ditentukan dengan rumus :




Keterangan:






B = Medan magnet dalam tesla ( T )
μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/Amp. m
I = Kuat arus listrik dalam Ampere ( A )
a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
= jari-jari lingkaran yang dibuat
Contoh :
Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika
jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar
adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada :
a. pusat kawat melingkar ( O )
b. dititik P
BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla (
T)
I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )
a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )
r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )
θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada
lingkaran kawat dalam derajad (°)
x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )
Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung
Jawab :
Diketahui : I = 4 A
a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m
x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m
sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8
Ditanya : a. Bo = ……. ?
b. BP = ……. ?
Dijawab :
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 6
c. untuk solenoida
Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut
kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti
magnet batang.
Contoh :
Suatu solenoida terdiri dari 300 lilita berarus 2 A. panjang solenoida 30 cm.
Tentukanlah:
a. induksi magnet di tengah-tengah solenoida
b. induksi magnet pada ujung solenoida
Penyelesaian:
N = 300 lilitan
I=2A
L = 30 cm = 0,3
= 4 x 10-7 wb/A.m
n = N/l = 300/0,3 = 1000 lilitan/m
ditanya : a. B ditengan solenoida
b. B diujung solenoida
jawab: a. B
= n
= 4 x 10-7 x 2 x 1000
= 8x 10-4 wb/m2
b. B = n
2
= 8x 10-4 = 4x 10-4 wb/m2
d. untuk toroida
Tanda
Tanda
= arah menembus bidang kertas
= arah keluar bidang kertas
 induksi magnet pada ujung solenoida
B
 0 .i.N
2
 induksi magnet ditengah solenoida
B
 0 .i.N

  0 .i.n
Keterangan:
l = panjang solenoida (m)
i = arus pada solenoida (A)
N = banyaknya lilitan
n = banyaknya lilitan persatuan panjang (N/ l )
Toroida adalah solenoida yang dilengkungkan,
besar induksi magnet pada sumbunya:
B   0 .i.n
l = 2R (keliling slingkaran)
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 7
Contoh:
Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri arus sebesar 1 A. Jika toroida
tersebut memiliki 60 lilitan, hitunglah besar induksi magnetic pada
sumbunya.
Arah gaya magnetic atau gaya lorentz bergantung pada arah arus dan arah
medan magnet, dapat ditunjukkan dengan kaidah tangan kanan.
Penyelesaian
Diketahui: r = 50 cm = 0,5 m, N = 60, I = 1 A
Ditanya : B pada sumbu toroida?
 NI 4  10 7  60  1
Dijawab : B  0

 2,4  10 5 Tesla
2r
2 0,5
D. GAYA MAGNETIK (GAYA LORENTZ)
Kawat yang berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam
medan magnet homogen, akan mendapatkan suatu gaya karena pengaruh
medan magnet tersebut yang disebut gaya Lorentz.
1. Kawat berarus listrik
Kedalam kawat P dan Q yang sejajar dialirkan arus listrik. Bila arah arus
dalam kedua kawat sama, kawat itu saling menarik.
Penjelasannya sebagai berikut :
Dilihat dari atas arus listrik P menuju kita digambarkan sebagai arus
listrik dalam kawat P menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini
mengerjakan gaya Lorentz pada arus Q arahnya seperti dinyatakan anak
panah F. Dengan cara yang sama dapat dijelaskan gaya Lorentz yang bekerja
pada arus listrik dalam kawat P.
Kesimpulan :
Arus listrik yang sejajar dan searah tarik-menarik dan yang berlawanan arah
tolak- menolak.
a. Kawat berumuatan listrik yang bergerak dalam medan magnet.
F = B I l sin 
Dimana:
F = gaya Lorentz (N)
B = Induksi magnetic (Wb)
I = kuat arus listrik (A)
L = panjang kawat (m)
= sudut antara kawat dengan
medan magnet
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 8
L = 4 cm = 4 x 10-2 m
Sin 900 = 1
b. Muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet
F
B = BI l sin 90
= (2 x 10-4)(5)( 4 x 10-2)
= 4 x 10-5 Newton
0
i
B
Contoh soal 6
F = q v B sin 
Dimana  = sudut antara v dan B.
Bila tidak ada gaya lain yang mempengaruhi gerakan partikel, maka berlaku:
FgayaLorentz  Fgaya sentripetal
v2
 qvB
R
mv
R
qB
F m
Penyelesaian:
Diketahui: v = 2 x 107 m/s
B = 1,5 wb/m2
q =1,6 x10-19 C
= 600
Ditanya: F ?
Diawab: F = B q v
= 1,5 x 1,6 x10-19 x 2 x 107
= 4,8 x 10-12
E. PEMAKAIAN MAGNET DAN ELEKTROMAGNET
c. untuk dua kawat yang bermuatan listrik yang bergerak sejajar;
F 
0
I1  I 2
2a
Contoh :
Sebuah kawat penghantar berarus listrik 5 A arahnya keluar bidang gambar,
memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet dengan besar induksi magnet
B = 2 x 10-4 tesla
Bila panjang kawat yang
terpengaruh B adalah 4 cm,
i
B
tentukan besar dan arah gaya
magnetic yang timbul pada
kawat!
Penyelesaian:
Diketahui:
i=5A
B = 2 x 10-4 tesla
Medan magnet banyak digunakan dalam peralatan yang digunakan
sehari-hari misalnya pada alat ukur listrik, piranti komunikasi, motor listrik,
generator listrik, komputer, televisi, tabung sinar katoda, siklotron,
spektrograf massa, mikroskoop elektron, dsb.
Interaksi medan magnet dengan kumparan yang dilalui arus listrik
memungkinkan dikontruksi alat-alat ukur besaran-besaran listrik, misalnya
arus listrik, beda potensial, muatan yang dipindahkan dari dan ke kapasitor,
daya dan tenaga listrik.
Disamping alat-alat ukur listrik interaksi antara medan magnet dan arus
listrik juga digunakan dalam motor arus searah. Dalam paragraf ini akan
dibicarakan prinsip dari galvanometer, amper meter, voltmeter,
galvanometer balistik dan dinamometer.
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 9
1. Alat Ukur
a. Galvanometer
Prinsip dari suatu galvanometer adalah simpangan kumparan yang dilalui
arus listrik dalam medan magnet. Akan tetapi gerakannya dibatasi oleh
kedua pegas. Makin besar arus listrik yang mengalir, kumparan terputar
semakin besar. Akibatnya, jarum penunjuk akan menunjuk ke arah skala yang
lebih besar.
Galvanometer yang memiliki letak skala nol di tengah dapat digunakan
untuk mengukur besar arus listrik tanpa memandang arahnya.Namun apabila
titik nolnya berada di ujung sebelah kiri, harus diperhatikan kutub positif dan
negatif galvanometer.
b. Amperemeter.
Galvanometer hanya untuk mengukur arus dalam orde mikroampere,
sedang sehari-hari kita memerlukan arus dalam orde Ampere, karena itu
perlu alat ukur arus ini disebut ampermeter. Suatu ampermeter adalah suatu
galvanometer yang diberi tahanan luar paralel dengan tahanan
galvanometer (disebut tahanan shunt).
Fungsi dari tahanan shunt adalah untuk mengalirkan arus sedemikian
hingga arus maksimum yang lewat galvanometer tetap dalam orde
mikroamper. Misalnya suatu galvanometer dengan tahanan 25 ohm hanya
mampu dialiri arus 100 mikroamper pada simpangan maksimum,
galvanometer ini akan dijadikan ampermeter yang mampu mengukur 330
arus sebesar 100 ampere pada simpangan maksimum.
Arus sebesar 100 ampere – 100 mikroampere harus dilewatkan pada
tahanan shunt Rsh (Gambar 11.20). Besarnya tahanan shunt yang harus
dipasang pada galvanometer agar mampu menjadi ampermeter dengan
batas ukur 100 A (simpangan maksimum bila dilalui arus 100 A) dapat
dihitung sebagai berikut :
0,0001 x 25 = (100 – 0,0001)Rsh
0,0001 - 1000
0,0001 x 25 Rsh =
= 2,5 x 10-5 ohm.
c. Voltmeter.
Prinsip suatu voltmeter adalah galvanometer yang diberi tahanan
muka (tahanan luar yang seri dengan tahanan galvanometer). Misalkan
tahanan galvanometer 25 ohm, simpangan maksimum galvanometer terjadi
bila galvanometer dilalui arus 0,1 mikroampere.
Galvanometer akan dijadikan voltmeter dengan batas ukur 100 volt,
tahanan muka yang dipasang Rs (Gambar 11.18) harus sedemikian sehingga
bila dipasang pada antara titik a dan b yang beda potensialnya 100 volt, arus
yang lewat galvanometer 100 mikroampere.
Tahanan seri pada galvanometer agar dapat dipakai sebagai voltmeter
dengan batas ukur 100 volt dapat dihitung sebagai berikut (Rs + 25)10-4 =
100 ohm.
2. Gelombang elektromagnetik dan spektrumnya
Bila dalam kawat PQ terjadi perubahan-perubahan tegangan baik
besar maupun arahnya, maka dalam kawat PQ elektron bergerak bolakbalik, dengan kata lain dalam kawat PQ terjadi getaran listrik. Perubahan
tegangan menimbulkan perubahan medan listrik dalam ruangan disekitar
kawat, sedangkan perubahan arus listrik menimbulkan perubahan
medan magnet.
Perubahan medanlistrik dan medan magnet itu merambat ke
segala jurusan. Karena rambatan perubahan medan magnet dan medan
listrik secara periodik maka rambatan perubahan medan listrik dan
medan magnet lazim disebut Gelombang Elektromagnetik. Percobaanpercobaan yang teliti membawa kita pada kesimpulan :
Percobaan-percobaan yang teliti membawa kita pada kesimpulan :
1. Pola gelombang elektromagnetik mempunyai pola yang sama dengan
gelombang transversal dengan vektor perubahan medan listrik tegak
lurus pada vektor perubahan medan magnet.
2. Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala : Pemantulan,
pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 10
3.
Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.
Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga
aturan gejala kelistrikan :
 Hukum Coulomb : Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang
kuat.
 Hukum Biot-Savart : Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan
magnet disekitarnya.
 Hukum Faraday : Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan
medan listrik (E).
Didorong oleh keyakinan atas keteraturan dan kerapian hukum-hukum
alam, Maxwell berpendapat :
Masih ada kekurangan satu aturan kelistrikan yang masih belum terungkap
secara empirik. Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan
perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat
menimbulkan perubahan medan magnet, demikianlah keyakinan Maxwell.
Dengan pengetahuan matematika yang dimilikinya, secara cermat
Maxwell membangun teori yang dikenal sebagai teori gelombang
elektromagnetik. Baru setelah bertahun-tahun Maxwell tiada, teorinya dapat
diuji kebenarannya melalui percobaanpercobaan.
Menurut perhitungan secara teoritik, kecepatan gelombang
elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas ( 0 ε ) dan
permeabilitas ( 0 μ ).
Diperoleh nilai c = 3.108 m/s, nilai yang sama dengan
kecepatan cahaya.
Oleh sebab itu Maxwell mempunyai cukup alasan untuk menganggap
cahaya adalah Gelombang Elektromagnetik. Gejala gelombang
elektromagnetik baru dapat ditunjukkan beberapa tahun setelah Maxwell
meninggal yaitu oleh H.R. Hertz.
Beberapa glombang-gelombang yang dapat dilihat oleh mata yaitu
gelombang cahaya yang mempunyai panjang gelombang antara 8.10-7 meter
yaitu warna merah - 4.10-7 meter yaitu warna ungu. Gelombang yang
mempunyai daya tembus yang sangat besar adalah sinar X dan sinar γ. Sinar
X dihasilkan oleh radiasi ‘pengereman’ brehmstrahlung) sewaktu elektron
yang dipercepat menumbuk target/logam dan kehilangan energinya berupa
sinar X. Selain itu sinar X juga dihasilkan karena eksitasi (menyerap energi)
dan deeksitasi (memancarkan energi) elektron-elektron atom kulit dalam
sedangkan sinar γ dihasilkan oleh inti-inti yang tidak stabil (bersifat
radioaktif). Manfaat gelombang elektromagnet dapat diterangkan sesuai
urutan spektrumnya :
1. Daerah frekuensi antara 104 sampai 107 Hz dikenal sebagai gelombang
radio, yaitu sebagai salah satu sarana komunikasi. Karena sifat
gelombangnya yang mudah dipantulkan ionosfer, yaitu lapisan atmosfir
bumi yang mengandung partikel-partikel bermuatan, maka gelombang ini
mampu mencapai tempat-tempat yang jaraknya cukup jauh dari stasiun
pemancar. Informasi dalam bentuk suara dibawa oleh gelombang radio
sebagai perubahan amplitudo (modulasi amplitudo).
2. Daerah frekuensi sekitar 108 Hz, gelombang elektromagnetik mampu
menembus lapisan ionosfer sehingga sering digunakan sebagai sarana
komunikasi dengan satelit-satelit. Daerah ini digunakan untuk
televisi dan radio FM (frekuensi modulasi)
dimana informasi dibawa dalam bentuk perubahan frekuensi (modulasi
frekuensi).
3. Daerah frekuensi sekitar 1010 Hz, digunakan oleh pesawat RADAR (Radio
Detection and Ranging). Informasi yang dikirim ataupun yang diterima
berbentuk sebagai pulsa. Bila pulsa ini dikirim oleh pesawat radar dan
mengenai suatu sasaran dalam selang waktu t, maka jarak antara radar ke
sasaran :
4. Daerah frekuensi 1011 – 1014 Hz, ditempati oleh radiasi infra merah, dimana
gelombang ini lebih panjang dari gelombang cahaya tampak dan tidak
banyak dihamburkan oleh partikel-partikel debu dalam atmosfir sehingga
mengurangi batas penglihatan manusia.
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 11
5. Daerah frekuensi 10 – 10 Hz, berisi daerah cahaya tampak (visible light),
yaitu cahaya yang tampak oleh mata manusia dan terdiri dari deretan
warna-warna merah sampai ungu.
6. Daerah frekuensi 1015 – 1016 Hz, dinamakan daerah ultra ungu (ultra violet).
Dengan frekuensi ultra ungu memungkinkan kita mengenal lebih cepat dan
tepat unsur-unsur yang terkandung dalam suatu bahan.
7. Daerah frekuensi 1016 – 1020 Hz, disebut daerah sinar X. Gelombang ini
dapat juga dihasilkan dengan menembakkan electron dalam tabung hampa
pada kepingan logam. Karena panjang gelombangnya sangat pendek, maka
gelombang ini mempunyai daya tembus yang cukup besar sehingga selain
digunakan di rumah sakit,banyak pula digunakan di lembaga-lembaga
penelitian ataupun industri.
8. Daerah frekuensi 1020 – 1025 Hz, disebut daerah sinar gamma. Gelombang
ini mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar X, dan
dihasilkan oleh inti-inti atom yang tidak stabil.
14
15
TUGAS 1
1. Tentukan arah medan magnet dari gambar-gambar di bawah ini!
i
i
i
xxx
xxx i
xxx
i
ooo
ooo i
ooo
2. Tentukan besarnya induksi magnet disuatu titik yang berjarak 3 cm dari
kawat lurus panjang yang berarus listrik 15 A?
3. Arus sebesar 2,5 A mengalir dalam kawat berupa lingkaran dengan jari-jari
5 cm. Berapa besar induksi magnet dititik P, bila:
a. titik P berada disumbu lingkaran yang berjarak 5 cm dari pusat
lingkaran
b. titik P berada di pusat lingkaran
4. Suatu solenoida terdiri dari 500 lilitan berarus
50 cm. Tentukanlah:
a. induksi magnet di tengah-tengah solenoida
b. induksi magnet pada ujung solenoida
2,5 A. panjang solenoida
5. Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri arus sebesar 2,5 A. Jika
toroida tersebut memiliki 100 lilitan, hitunglah besar induksi magnetic
pada sumbunya.
6. Seutas kawat penghantar panjangnya 200 cm, berarus listrik 10 A, berada
dalam medan magnet homogen dengan induksi magnet 0,02 tesla, dan
membentuk sudut 300 terhadap arus listrik. Hitung besar gaya loretz yang
ditimbulkan pada kawat tsb.
7. Sebuah penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik.
Bilakah penghantar itu mengalami gaya magnetic dan bilakah penghantar
itu tidak mngalami gaya?
Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd 12
LEMBAR JAWAB TUGAS 1
Nama :………………..
Kelas :…………………
Tanggal :……………
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
JAWABAN