2. Rangkaian tertutup, arus mengalir
berlawanan arah jamum jam,
medan magnet ke atas, kawat
melengkung berayun ke kanan
Rangkaian tertutup, arus mengalir
searah jarum jam (karena polaritas
baterei dibalik), medan magnet ke
atas, kawat melengkung berayun
ke kiri.
Rangkaian tertutup, arus mengalir
searah jarum jam, medan magnet
ke bawah (karena polaritas magnet
dibalik), kawat melengkung
berayun ke kanan.
3. Soal: Dari gambar di atas, benarkah kawat melengkung
berayun ke kanan?
x+
y+
z+
4. Arah gaya magnet ditentukan oleh arah arus listrik dan arah medan
magnet. Dalam bentuk vektor dinotasikan:
F = L i x B
Kaidah putaran sekrup: pada perkalian
silang 𝑐 = 𝑎 𝑥 𝑏 , jika kita memutar
sekrup dengan arah dari vektor a
menuju vektor b, maka arah gerak
sekrup menunjukkan arah vektor c.
Kaidah tangan kanan: arah ibu jari =
arah arus listrik (i), arah telunjuk =
arah medan magnet (B), arah jari
tengah= arah gaya (F)
5. Besar gaya magnet:
F = L i B sin
i = kuat arus listrik (A) = sudut antara i dan B
B = kuat medan magnet (Wb/m2) F = gaya magnet (N)
L = panjang konduktor (m)
B
i
𝐅
6. Gaya magnet juga terjadi pada
muatan listrik yang bergerak di dalam
medan magnet, dalam bentuk vektor:
F = q v x B
Dan besarnya:
F = qvB sin
i = kuat arus listrik (A)
L = panjang konduktor (m)
= sudut antara i dan B
B = kuat medan magnet (Wb/m2)
B
v
𝐅
+
B
v
𝐅
-
Arah gaya magnet pada muatan negatif berlawanan dengan arah
gaya magnet pada muatan positif karena arus listrik adalah aliran
muatan positif
7. v
B
Selatan
Barat
Atas
LINTASAN PARTIKEL BERMUATAN LISTRIK DIDALAM MEDAN
MAGNET ADALAH LINGKARAN
v
B
Selatan
Barat
Atas
v
B
Selatan
Barat
Atas
vB
Selatan
Barat
Atas
F
F
F
F
Lintasan partikel
bermuatan di dalam
medan magnet
berupa lingkaran
dengan jari-jari
R =
m v
q B
Hal ini terjadi
karena sifat gaya
magnet selalu tegak
lurus kecepatan,
seperti sifat gaya
sentripetal. Sehingga
gaya magnet
berfungsi sbg gaya
sentripetal
qvB =
mv2
R
1 2
4 3
8. Gambar atas: partikel bermuatan positif
bergerak ke kanan di dalam medan magnet
yang arahnya masuk bidang gambar.
Partikel mengalami gaya magnet arah ke
ATAS (gunakan kaidah tangan kanan),
sehingga lintasannya melingkar berlawanan
arah jarum jam.
+
B
𝑣
̶B 𝑣
Gambar bawah: partikel bermuatan negatif
bergerak ke kanan di dalam medan magnet
yang arahnya masuk bidang gambar.
Partikel mengalami gaya magnet arah ke
BAWAH (karena arah arus listrik
berlawanan dengan arah muatan negatif),
sehingga lintasannya melingkar searah
jarum jam.
F
F
𝑣𝑖
9. +
B
𝑣
Diketahui: B = 0,25 T
v = 5x103 m/s
q = 2x10-12 C
m = 10-18 kg
Ditanya: a) F (gaya magnet)
b) R (jari-jari lintasan)
c) L (momentum sudut)
Jawab:
a) F = q v B = (2x10-12)(5x103)(2,5x10-1) = 2,5x10-9 N
b) R = mv/qB = (10-18)(5x103)/(2x10-12)(2,5x10-1) = 10-2 m = 1 cm
c) L = mvR = (10-18)(5x103)(10-2) = 5x10-17 kg m2s-1
F
10. Lukis lintasan partikel bermuatan pada
gambar berikut. +
B
𝑣
̶
B
𝑣
11. LINTASAN PARTIKEL BERMUATAN LISTRIK DIDALAM MEDAN
LISTRIK ADALAH PARABOLA (GERAK PELURU)
Lintasan partikel bermuatan di dalam medan listrik berupa gerak
parabola atau gerak peluru.
Gerak peluru adalah gabungan GLB dan GLBB yang saling tegak lurus.
Percepatan pada GLBB diperoleh dari gaya listrik (F = qE).
a =
F
m
=
qE
m
Dapat dilihat pada gambar, pada arah horisontal, tidak ada gaya yang
bekerja pada partikel, maka kompnen gerak horisantal adalah GLB
Pada arah vertikal, bekerja gaya listrik, maka komponen gerak vertikal
adalah GLBB
Partikel bermuatan bergerak
memasuki medan listrik E yang
diciptakan oleh sepasang plat
sejajar yang dengan beda
potensial V
12. 1. Lintasan partikel bermuatan di dalam medan magnet
berupa lingkaran dengan jari-jari
R =
m v
q B
2. Dua kawat sejajar berarus listrik saling menarik/menolak
dengan besar gaya per satuan panjang:
F
L
=
2k i1i2
a
Jika I1 = I2 = 1 ampere dan a = 1 meter, maka
F
L
= 2x10-7 N/m
3. Rotor motor listrik berputar dengan momen kopel sebesar
M = NABi
4. Partikel bermuatan yang keluar dari selektor kecepatan
memiliki kecepatan sebesar:
v =
E
B
Silakan diperdalam di Buku Hanjar Bab 3
14. 2. Lukis lintasan partikel bermuatan di dalam medan magnet
berikut ini
1. Lengkapi gambar berikut
B
i
B
F i
F
Bi
B
F
i F
B
i
a) b) c)
d) e) f) g)
+
B B
𝑣
𝑣
15. 3. Kawat transmisi sutet antar dua tiang panjangnya 100
m. Suatu saat mengalir arus 20 ampere arah ke
tenggara. Besar medan magnet bumi di tempat
tersebut 50 T. a) Lukis dan hitung sudut antara arus
listrik dan medan magnet bumi saat itu, b) Lukis arah
gaya magnet yang bekerja pada kawat itu. c) Hitung
besar gaya magnet pada kawat itu.
4. Partikel (bermuatan -1,6E-19 C dan bermassa 9E-31 kg) dari
angkasa luar masuk tegak lurus ke atmosfere Bumi dengan
kecepatan 6E6 m/s. Besar medan magnet Bumi di tempat itu
2,5 T.
(-1,6E-19 = -1,6x10-19; 9E-31 = 9x10-31; 6E6 = 6x106)
a) Lukis gaya magnet yang bekerja pada partikel tersebut
b) Bagaimana lintasan partikel tersebut? Lukis!
c) Hitung jari-jari lintasannya
d) Hitung momentum sudut partikel tersebut
e) Hitung besar gaya magnet pada partikel tersebut
16. 5. Kawat L1 dan L2 berdekatan sejajar, berjarak 10 cm satu sama
lain, masing-masing dialiri arus 2 A dan 3 A berlawanan arah.
a) Lukiskan gaya magnet pada masing-masing kawat
b) Hitung besar gaya magnet per satuan panjang kawat pada
masing-masing kawat.
6. Dua kawat lurus panjang sejajar, berjarak 1 m. Kedua kawat
dialiri arus sama, yaitu i. Ternyata kedua kawat saling menarik
dengan gaya per satuan panjang sebenar 10-7 N/m. Berapa i?
