medan magnet fisika kelas xii

1. Advanced Learning Physic 3A
Induksi Magnet

2. “Ada gula ada semut.
Ada arus listrik ada medan
magnet.”

3. N
Medan magnet merupakan ruang di sekitar magnet yang masih dirasakan adanya
gaya magnet. Medan magnet digambarkan oleh garis-garis medan magnet.
Medan Magnet
N
N
a
S
N
b

4. Medan Magnet
oleh Arus Listrik
1
Percobaan Hans Christian Oersted (1777–1851) menunjukkan
bahwa ketika jarum kompas diletakkan dekat kawat berarus, jarum
kompas segera menyimpang dari kedudukan normalnya.
Oersted menyimpulkan bahwa arus listrik menghasilkan medan magnet.
Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik disebut medan
magnet induksi.

5. Pelajari dan pahami Example 4.1 halaman 115
pada Buku Advanced Learning Physics 3A
B B
i
a
B
i
c
b

6. Arah medan magnet pada bidang
kertas
Arah medan magnet di sumbu kawat
melingkar arus
Lakukanlah Activity 4.1 untuk mengetahui adanya medan magnet di
sekitar kawat berarus.

7. Medan Magnet oleh Arus Listrik
pada Kawat Lurus Panjang
2
dengan:
A = jarak titik ke kawat (m); dan
i = kuat arus (A);
B = kuat medan magnet (T);
µ0 = 4π × 10–7 WbA–1m–1.
Pelajari dan pahami Example 4.2 dan 4.3 halaman 116
pada Buku Advanced Learning Physics 3A

8. Contoh Soal
Sebuahkawat lurus panjang dialiri arus sebesar 2 A. tentukanlah
besarnya induksi magnetik pada sebuah titik yang berada sejauh 10 cm di
sebelah kanan kawat. Jika arah arus pada kawat ke atas, ke manakah
arah induksi magnetnya?
Jawab
Diketahui: i = 2 A; a = 10 cm = 0,1 m;
μ0 = 4π × 10–7 WbA–1 m–1
= 4 ×10–6 Wbm–2

9. Kerjakan
1. Dua buah kawat lurus, panjang, dan sejajar, berada pada
jarak 20 cm dan masing-masing dialiri arus listrik 4 A dan 2,5
A berlawanan arah. Tentukanlah letak titik P yang memiliki
induksi magnetik nol.
2. Dua kawat masing-masing mengalirkan arus listrik i1 = 1 A
dan i2 = 2 A. Sebuah titik P berjarak 4 cm dari kawat pertama
dan 2 cm dari kawat kedua. Hitunglah besar dan arah
induksi magnetik di titik P.
i1 i2
2 cm 2 cm
P

10. Medan Magnet oleh Arus Listrik
pada Kawat Melingkar
3
Tinjaulah kawat melingkar dengan jari-jari a dan dialiri arus listrik i.
Besar medan magnet di
titik O (pusat lingkaran).
Besar medan
magnet di titik P
BP = BO sin3 θ
dengan

11. Kerjakan
Perhatikan gambar di bawah. Hitunglah besarnya induksi
magnetik di titik P karena pengaruh kawat berupa lingkaran
dengan i = 10 A, x = 6 cm, dan a = 8 cm.
i a
x
P

12. Medan Magnet oleh Arus Listrik
pada Solenoida dan Toroida
4
Besar medan magnet
di tengah solenoida
Besar medan magnet
di ujung solenoida
dengan:
N = jumlah lilitan; dan
Bu = medan magnet di ujung solenoida (T);
BO = medan magnet di tengah solenoida (T);
L = panjang solenoida (m).
L

13. Toroida adalah solenoida yang melingkar.
Besar medan magnet di dalam Sumbu toroida
dengan: a = jari-jari toroida (m)
Pelajari dan pahami Example 4.5 dan 4.6 halaman 120
pada Buku Advanced Learning Physics 3A

14. Kerjakan
1. Kawat solenoida dengan panjang 2 meter memiliki 400
lilitan. Solenoida tersebut dialiri arus listrik sebesar 10 A. Jika
solenoida dianggap cukup panjang, tentukanlah induksi
magnetik di ujung dan di tengah solenoida.
2. Induksi magnetik pada sumbu toroida yang terdiri atas 100
lilitan adalah 0,01 Wbm–2. Pada sumbu toroida mengalir
arus listrik 10 A. Hitunglah jari-jari toroida tersebut.

15. Arah gaya magnet dapat ditentukan dengan
menggunakan aturan tangan kanan.
Gaya Magnet
pita aluminium
klip
sakelar
+
–
sakelar
R
P
Sebelum sakelar
ditutup, pita
aluminium dalam
keadaan mendatar
F
B
i
Gaya Magnet pada Kawat Berarus
Listrik di Dalam Medan Magnet
1

16. Besar gaya magnet pada kawat berarus listrik
sebanding dengan medan magnet, kuat arus
listrik pada kawat, dan panjang kawat.
F = il × B (vektor)
Jika arah arus dan arah medan magnet
membentuk sudut θ, maka besar gaya magnet F = ilB sin θ

17. Kerjakan
Seutas kawat panjangnya 50 m mengalirkan arus listrik dari
barat ke timur dengan kuat arus 10 A. Kawat tersebut
dipengaruhi oleh medan magnet homogen dari selatan ke
utara tegak lurus kawat sebesar 4 mT. Tentukanlah besar
dan arah gaya Lorentz yang dialami kawat.

18. Gaya Magnet Antarkawat
Berarus
2
Jika kawat berarus listrik berada dalam medan
magnet, maka kawat akan mengalami gaya
magnet.
Besar gaya magnet per satuan
panjang diperoleh

19. Contoh Soal
Dua kawat sejajar (arah arus searah) satu sama lain berjarak 10 cm.,
dialiri arus listrik sama besar. Jika antara kedua kawat timbul gaya tarik
menarik per satuan panjang kawat sebesar 2 × 10–4 Nm–1, hitunglah
besarnya kuat arus pada setiap kawat.
Jawab
i2= (10 A)2 -> i = 10 A
Gaya per satuan panjang yang dialami kedua kawat memenuhi persamaan:
Diketahui: a = 10 cm = 0,1 m =;
Jadi besarnya kuat arus pada setiap kawat adalah 10 A

20. Gaya Magnet pada Muatan yang
Bergerak di dalam Medan Magnet
3
Muatan listrik q yang bergerak dengan
kecepatan v dalam medan magnet homogen B,
akan mengalami gaya magnet (F)
F
B
v
F = qv × B (vektor)

21. Untuk muatan yang bergerak membentuk
sudut θ terhadap medan magnet B.
F = qvB sin θ

22. Gaya magnet = 0 ketika partikel bermuatan bergerak sejajar dengan arah medan
magnet.
Lintasan Partikel Bermuatan
Lintasan Lurus
1

23. Lintasan Melingkar
2
Partikel bermuatan bergerak melingkar ketika
arah kecepatan partikel tegak lurus dengan
arah medan magnet.
Sehingga diperoleh jari-jari lintasan partikel
Gaya magnet
bertindak sebagai
gaya sentripetal

24. Lintasan Heliks
3
Lintasan spiral atau heliks terjadi ketika muatan bergerak
dalam medan magnet dengan v dan B membentuk sudut θ
(0° < θ < 90° atau 90° < θ < 180°).

25. Kerjakan
1. Sebuah partikel bermuatan 0,5 μC berada dalam medan
magnet homogen B = 10–2 Wbm–2. Jika kecepatan partikel
tegak lurus medan magnetnya dan lintasan partikel berupa
lingkaran dengan jari-jari 80 cm, tentukanlah besar
momentum partikel.
2. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 3,2 × 10–6 ms–1
melintasi medan magnet 10–4 Wbm–2 secara tegak lurus.
Hitunglah jari-jari lintasan elektron.

26. Motor Listrik dan Momen
Gaya Magnet
Besar momen gaya magnet (τ) untuk kumparan
dengan N buah lilitan

27. Jika kuat arus i dan medan magnet B membentuk
sudut θ maka besar momen gaya pada kumparan
τ = NABi sin θ
F
L
M
N
K
arah putaran
poros
F
komutator
sikat karbon
i
i
+
–

28. Kesimpulan
Kesimpulan

29. 1. Dua kawat amat panjang dipasang vertikal sejajar dengan jarak d. Kawat
pertama dialiri arus sebesar I ke atas. Titik P (dalam bidang kedua kawat itu)
yang terletak di antaranya dan berjarak 1/3 d dari kawat pertama. Jika induksi
magnetik di titik P besarnya nol, tentukanlah besar dan arah arus listrik yang
mengalir pada kawat kedua.
Kuis
2. Pada gambar berikut, terlihat bahwa kawat
lurus pq dilalui arus listrik sebesar I1 = 10
A dan empat kawat persegi panjang abcd
dilalui arus I2 = 5 A. Hitunglah resultan
gaya yang dialami kawat empat persegi
panjang abcd.
q
I1 I2
p
1 cm
20 cm
a b
d c

30. Terima Kasih
”Tanda akal seseorang itu adalah pekerjaannya,
dan tanda ilmu seseorang itu adalah perkataannya”
– Imam Gozhali –

31. tunggulputroaji.blogspot.com
unikboss.blogspot.com
www.blademasters.org
www.ecx.image-amazon.com
sweetrabbit.wordpress.com
taufanriset.blogspot.com
env-ngo.wikispaces.com
shofiyatunnisa.blogspot.com
nauval14.wordpress.com
www.lihatberita.com
fisikamanbaureno.wordpress.com
yellowtang.org
fccsc.k12.in.us
enwin.com
trajumaselectric.blogspot.com
fisikane.blogspot.com
lutfiawulandari.blogspot.com
Referensi

32. Editor
Gungun Gunawan
Layouter
Rabi Januar