Dokumen tersebut membahas tentang magnet dan kemagnetan, termasuk sifat magnet alami dan buatan, medan magnet, sifat kemagnetan bahan, hubungan antara arus listrik dan medan magnet, dan aplikasi medan magnet dalam kesehatan seperti deteksi asbes dan pencitraan NMR.

1. BAB 9
MAGNET

2. BENDA MAGNET

3. Kemagnetan Material




Banyak benda-benda bersifat
magnet, baik buatan maupun
alamiah.
Magnet mempunyai kemampuan
memberikan gaya pada sesama
magnet atau benda lain seperti besi.
Semua magnet mempunyai dua
kutub disebut kutub utara (North)
dan kutub selatan (South
Kutub sejenis akan saling tolakmenolak, sedangkan kutub yang
tidak sejenis akan saling tarikmenarik.

4. MEDAN MAGNET

5. MAGNET BUMI

6. SIFAT KEMAGNETAN BAHAN


Dikenal 3 macam sifat
kemagnetan bahan yaitu
Ferromagnetik, Paramagnetik,
dan Diamagnetik.
Sifat kemagnetan yang ada pada
magnet permanen terjadi pada
skala submikroskopik, yaitu
akibat bentuk gerakan elektron
yang dikenal dengan spin
elektron

7. MEDAN MAGNET DI
SEKITAR ARUS LISTRIK



arus listrik dapat menyebabkan
terjadinya medan magnet.
H.C. Oersted/A. Ampere jarum kompas disimpangkan
oleh kawat berarus
M. Faraday - Magnet yang
digerak didekat loop dapat
menghasilkan arus listrik dalam
loop

8. GAYA MAGNET PADA
MUATAN BERGERAK

Medan magnet akan mengerjakan
gaya F pada muatan bergerak
F = qv × B
Video

9. GAYA MAGNETIK PADA
KAWAT BERARUS
Gaya pada muatan bergerak
F = qvd × B
atau F = qv d B
Gaya total pada pada semua
muatan dalam konduktor
F = (nAl )(qv d B ) = (nqv d )( A)(lB )
= JAlB = ilB
Video

10. Jika B tidak ⊥ kawat, maka
F = ilB⊥ = ilB sin θ
gaya ⊥ bidang konduktor dan
medan, dengan arah sesuai aturan
tangan kanan
  
F = il xB
Jika konduktor tidak lurus atau B tidak homogen, l dibagi menjadi
segmen dl; gaya dF pada masing masing segmen adalah
 

dF = idl xB sehingga
 

F = i ∫ dl xB
l

11. loop mengalami torsi

12. TORSI DALAM LOOP ARUS
τ = Fb sin θ
dimana
= (iab) B sin θ
= mB sin θ
dimana
F = iaB, b = panjang loop
m = iab = iA
Dalam notasi vektor
  
τ = mxB

m
= Momen dipol magnetik
Aplikasi Motor Listrik

13. Video GGL Induksi

14. 

Unsur yang sama dalam
eksperimen ini adalah perubahan
fluk magnetik yang menembus
koil φB.


Jika elektromagnet mati, B=0 dan galvanometer tidak
menunjukkan adanya arus
Jika elektromagnet dihidupkan
 Ada arus selama B bertambah
 arus kembali menjadi nol jika B nilainya tetap,
tidak peduli berapa pun besarnya B
 Jika koil dirubah sehingga berkurang luasnya,
meter mengamati adanya arus selama perubahan.
Jika dikembalikan pada bentuk semulanya, ada
arus yang arahnya berlawanan dari arah arus bila
luasnya bertambah.
 Jika koil diputar dideteksi adanya arus dengan arah
yang sama dengan jika luas koil dikurangi. Jika
dirotasikan kembali ke posisi semula, maka arus
mengalir dengan arah terbalik
 Jika Jika koil ditarik keluar dari medan, maka ada
arus yang arahnya sama seperti arah bila luas koil
dikurangi.
Jika elektromagnet dimatikan, ada arus sesaat yang
arahnya kebalikan dari arah bila dihidupkan.
Makin cepat perubahan ini dilakukan makin besar
arusnya.

15. Partikel bermuatan q mengalami gaya magnetik
Gerak partikel akan menghasilkan kelebihan muatan +
di b dan muatan - di a, yang akan menimbulkan medan
listrik E yang arahnya dari a ke b. Medan listrik ini akan
mengerjakan gaya kebawah sebesar qE Pada keadaan
setimbang qE=qvB, beda potensial a-b
Vab = EL = vBL
Jika ujung a-b dihubungkan dengan konduktor U,
maka akan mengalir arus induksi I dari a ke b. Ggl
induksi
ε ind = Vab
dx
dA
dφ
=
LB =
B=
dt
dt
dt

16. Gaya gerak listrik yang diimbaskan dalam suatu rangkaian sama dengan
negatif dari laju perubahan fluks magnetik yang menembusnya.
ε ind
dφ
=−
dt
atau
Definisi fluks magnetik φ
 
φ B = ∫ B.dA
ε ind
dφ
= −N
(untuk N lili tan)
dt

17. Hukum Lenz menentukan arah GGL
atau arus induksi.
“Arah GGL induksi adalah
sedemikian rupa sehingga melawan
penyebab yang menimbulkan GGL
imbas tersebut”
Video

18. Fluks magnetik yang menembus loop
 
φ B = ∫ B.dA = BA = µ 0 nIA
dφ
dI
ε = − B = − µ 0 nA
dan
dt
dt
 
∫ E.dl = ε
 
dφ
Jadi ∫ E.dl = − B
dt
 
∫ E.dl = 2πrE
sehingga
E=
1 dφ B
2πr dt

19. Φ B = BA cos φ = BA cos ωt
dΦ B
d (cos ωt )
ε = −N
= − NBA
dt
dt
= NABω sin ωt = ε maks sin ωt
Video

20. V1
V
= 2
N1 N 2
simbol
Video

21. Penggunaan Medan
Magnet dalam Kesehatan


Dapat digunakan untuk mengarahkan
catheter saat dimasukkan dalam sistem
peredaran darah.
Dapat digunakan untuk mengambil serpihan
logam yang masuk dalam kecelakaan mata.
Dengan teknik lain akan sulit kiranya
mengangkat serpihan logam dengan jumlah
yang besar dengan ukuran yang sangat
kecil.

22. Penggunaan Medan
Magnet dalam Kesehatan



Asbes mengandung besi sehingga pada paru-paru
para pekerja pembuat asbes dimungkinkan terdapat
asbes di dalamnya. Keberadaan asbes dalam tubuh
dapat dideteksi dengan medan magnet.
Pada sistem saraf dan otot terdapat aliran arus listrik,
dan ini tentu saja akan menghasilkan medan magnet.
Medan magnet tubuh dapat digunakan untuk mengukur
kondisi kesehataan manusia.
Medan magnet terbesar dihasilkan oleh jantung.
Walaupun harganya sangat kecil, dengan peralatan
yang canggih medan magnet dalam jantung dapat
diukur. Medan magnet yang direkam disebut
magnetocardiogram (MCG).

23. Penggunaan Medan
Magnet dalam Kesehatan

Medan magnet dalam otak juga dapat
diukur namun harganya lebih kecil
dibandingkan medan magnet jantung
(kurang lebih sebesar sepersejuta
harga magnet bumi). Rekaman medan
magnet otak disebut
magnetoencephalogram (MEG).

24. Nuclear Magnetic Resonance
(NMR)

25. NMR imaging