Modul Medan Magnet

2. MAGNET

3. NAMA
KElsaE ZaLharaOAskMia P3O2413K882 :
Indah Wulandari 34413373
Mentari Awalianda 35413444
Prihase Kartika Sari 36413919
Teknik Industri
Universitas Gunadarma

4. Garis
Induksi
Magnet
Gaya &
Momen
Medan
Magnet
Gaya
Magnet
Medan
Magnet
Berarus
Fluks
Magnet

5. Medan Magnet: merupakan ruang magnet yang di
dalamnya masih bisa di rasakan adanya gaya magnet.
Daerah yang di aliri medan magnet, yaitu :
1. Medan magnet disekitar magnet batang
Di dalam magnet, arah medan magnet dari U ke S. Di luar magnet, arah
medan dari S ke U.
2. Kawat berarus listrik
Arah garis-garis gayanya merupakan lingkaran-lingkaran sepusat yang
berpusat pada kawat.
Kaidah tangan kanan :
 Ibu jari menunjukkan arah arus (I)
 Jari2 yang lain menunjukkan arah induksi magnet (B)

6. Hukum Biot-Savart
Induksi magnet di sekitar kawat berarus listrik dapat ditentukan
dari persamaan-persamaan yang diturunkan Biot & savart.
Kawat lurus panjang induksi magnet di titik P :
induksi magnet pada titik P
P
a
i
0 
a
B

2


7. Hukum Biot-Savart-2
Kawat berupa lingkaran induksi magnet
dipusat Lingkaran.
r
Induksi magnet di pusat lingkaran
jika terdiri N lilitan :
B
i
i
0 

r
B
2
iN
r
B
0 

2

8.  Di pertengahan selenoida
Keterangan :
a = jari-jari sumbu
B = oIN
L
 Di ujung selenoida o = 12,56x10-7Wb/A.m
I = Panjang Kawat
N = banyak lilitan
B = oIN
2L
 Di pusat toroida
B = oIN
2πa

9. Diantara kutub U dan S
terdapat medan magnet
yang divisualkan dengan
garis-garis gaya magnet
yang disebut fluks magnetik
Φ
Fluks magnet Φ
didefinisikan
sebagai perkalian
antara komponen
induksi magnet
tegak lurus bidang
B dengan luas
bidang A
DF  DB.A
DF  DB.A sin
Φ : fluks magnet (Wb)
B : induksi magnetik
A : luas bidang
θ : sudut antara normal
bidang A dengan arah B

10. Gaya magnet adalah gaya tarik/tolak yang
dimiliki benda-benda yang bersifat magnet.
Contohnya : pada kompas sebagai penunjuk
arah. Kmpas memanfaatkan salah satu sifat
magnet, dimana dalam keadaan bebas kutub
magnet selalu menghadap ke arah utara dan
selatan. Jenis magnet yang digunakan pada
kompas adalah magnet jarum.

11.  MOMEN GAYA PADA KUMPARAN ARUS
L  b R 
a
F  iLB 
ibB
   
FR ibBa iBA
Jumlah lilitan N :
 
N(iBA) N
     
NiA B
 = momen dipole magnetik dari kumparan

12. GAYA LORENTZ
Gaya Lorentz merupakan gaya yang bekerja
pada sebuah
penghantar berarus listrik dalam medan magnet.
Arus merupakan kumpulan muatan-muatan
yang
bergerak. Kita telah mengetahui bahwa arus listrik
memberikan gaya pada magnet, seperti pada
jarum
kompas.

13. • Arah gaya lorentz dapat ditentukan dengan aturan
tangan kanan.
Ibu jari : arah i atau arah arus muatan positif
4 jari lainnya : arah induksi magnet (B)
Telapak tangan : arah gaya magnet (F)

14. Faktor yang mempengaruhi gaya Lorentz
Yaitu : 1.kuat medan magnet (B)
2. besar arus listrik (I)
3. panjang penghantar
Sehingga dapat dirumuskan
F = B I L sin
keterangan :
F = gaya lorentz (N)
B = kuat medan magnet (Tesla)
I = kuat arus listrik (A)
L = panjang penghantar (m)

15. Gaya Lorentz pada partikel bermuatan
F = B.q.v.sin
Pada dua kawat lurus sejajar
F = OI1I2 . l
2πa

16. 1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik

17. Kawat dialiri arus
listrik dari arah
Selatan, magnet jarum
menyimpang ke kiri.
Kawat dialiri arus
listrik dari arah Utara,
magnet jarum
menyimpang ke
kanan.

18. Gejala ini pertama kali dikaji oleh Hans Christian Oersted. Melalui
percobaan, ia berhasil mengungkap hubungan antara listrik dan
magnet. Ia berhasil membuktikan bahwa penghantar yang berarus
listrik dapat menghasilkan medan magnetik.
Kumparan kawat berinti besi yang dialiri listrik dapat menarik besi
dan baja. Hal ini menunjukkan bahwa kumparan kawat berarus listrik
dapat menghasilkan medan magnet. Medan magnet juga dapat
ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik.
Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik
yang mengaliri dalam kawat penghantar ini menghasilkan medan
magnetik, atau disekitar kawat berarus listrik terdapat medan
magnetik.

19. Contoh Soal 7.1
Elektron berputar dengan energi kenetik sebesar 22,5 eV.
Medan magnetik yang keluar dari bidang gambar
mempunyai magnituda sebesar 4,55 x 10-4 T. Hitung :
a). Jari-jari lingkaran
b). Frekuensi
c). Perioda
Jawab :

20. 31 19
m  9,1x10 kg q 
1,6x10
 
K 22,5eV 22,5x(1,6x10 ) 36x10 J

19
  
2(36x10 )
K
    
 
31 6
9,1x10 (2,81x10 )
  
 
19 4
 
19 4
(1,6x10 )(4,55x10 )
7,86x10 78,6nm
1
12,7x10
1
mv
qB
1
f
T
12,7x10 Mz
2 (9,1x10 )
2 m
f
3,52cm
(1,6x10 )(4,55x10 )
qB
R
2,81x10 m/ s
(9,1x10 )
m
mv v 2
2
K
8
6
31
6
31
2
19 19
6    









 

21. Soal!!!
1. Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus
10A. Tentukan induksi magnetik (a) di
titik P yang berjarak 5 cm dari kawat,
dan (b) di titik Q yang berjarak 10 cm
dari kawat!
2. Sebuah penghantar yang berbentuk dua
buah setengah lingkaran konsentris
dengan jari2 a1 = 2 cm dan a2 = 4 cm
dialiri arus listrik 2 A. Tentukan induksi
magnetik total yg ditimbulkan di titik
pusat A!

22. 3. Sebuah elektron bergerak dengan
kecepatan 5x104 m/s sejajar dengan
kawat yang berarus 10 A pada jarak 1
cm dari kawat tsb. Tentukan besar gaya
Lorentz pada kawat!
4. Elektron yg bergerak dg kecepatan
5x104 m/s sejajar dg kawat berarus 10
A. Tentukan gaya yg dialami sustu titik
yg berjarak 1 cm dari kawat.
5. Pada dua buah kawat sejajar yg masing2
dialiri arus yg sama besar, timbul gaya
sebesar 2x10-7 N. Jarak antara kedua
kawat itu 1 m. Tentukan besar arus pada
masing2 kawat.

23. 6. Kawat tembaga lurus horisontal dilalui
arus i=28 A. Tentukan besar dan arah utk
medan magnetik B min agar mengimbangi
gaya gravitasi thd kawat tsb. Densitas
linear kawat (massa per unit panjang) ad.
46,66 g/m

24. ARE YOU
SURE WANT
TO EXIT ??