resume materi fisika dasar 2 bab sumber-sumber medan magnet oleh kelomok 2 pendidikan fisika B 2014 Universitas Negeri Surabaya

1. RESUME
FISIKA DASAR II
SUMBER SUMBER MEDAN MAGNET
OLEH :
 GRESI DWIRETNO (14030184057)
 MAULIDYA FADILAH (14030184063)
 THITA DWI NANDA KURNIA (14030184072)
 ISMI HAQIQI NURIZZATI (14030184080)
 DERRA LARASATI (14030184086)
 ADISTY HALIMATUSSYA'DIYAH (14030184089)
IKA SANTI RIANTI (14030184102)
FATAKH LAKSONO PRABOWO (14030184105)
PENDIDIKAN FISIKA B 2014

2. Sumber sumber medan magnet
Hukum Biot-Savart
Jean Baptiste Biot dan Felix Savart melakukan banyak percobaan mengenai gaya yang
diberikan oleh arus listrik pada magnet di dekatnya. Dari percobaan mereka, Biot dan Savart
menemukan suatu persamaan matematika yang memberikan nilai medan magnet pada suatu titik
dalam ruang dengan bentuk arus yang menghasilkan medan tersebut. Persamaan tersebut
didasarkan pada pengamatan percobaan berikut untuk medan magnet dB di titik P pada elemen
panjang ds seutas kawat berarus tetap I. Pengamatan-pengamatan disimpulkan dalam persamaan
matematika yang sekarang dikenal sebagai Hukum Biot-Savart
dB =( µ0 I ds x r) / (4πr2)
dimana µ0 adalah konstanta yang disebut permeabilitas ruang bebas:
µ0 = 4π x 10-7T m/A
Perhatikan bahwa dB dalam persamaan diatas adalah medan yang diciptakan oleh arus hanya
pada elemen panjang ds yang kecil dari konduktor. Untuk medapatkan medan magnet total B
yang diciptakan pada suatu titik oleh arus berukuran terhingga, kita harus menjumlahkan
kontribusi dari semua elemen arus I ds yang membentuk arus tersebut. Artinya kita harus
menghitung B dengan mengintegralkan persamaan diatas :
B = µ0 I/4π ∫ (ds x r)/r2
dimana integralnya diambil pada seluruh distribusi arus. Persamaan ini harus ditangani
dengan hati-hati karena integralnya merupakan hasil kali silang ( cross product ) dan merupakan
besaran vector.
Walaupun kita telah mengembangkan Hukum Biot-Savart untuk kawat berarus, hokum
tersebut juga dapat digunakan untuk arus dengan myatan yang mengalir dalam ruang, misalnya
sinar electron dalam televise. Dalam kasus tersebut ds merepresentasikan panjang sebuah bagian
kecil dari ruang dimana muatan mengalir.
Kemiripan yang menarik muncul antara medan magnet akibat elemen arus dan medan listrik
akibat muatan titik. Besar medan magnet berubah-ubah sesuai kuadrat invers jaraknya dari
sumber, begitu juga dengan medan listrik akibat muatan titik. Namun demikian, arah kedua
medan tersebut berbeda. Medan listrik yang tercipata oleh muatan listrik adalah radial, tetapi
medan magnet yang tercipta oleh elemen arus adalah tegak lurus elemen panjang ds dan vector
satuan r. oleh karena itu , jika konduktor terletak pada bidang halaman buku, dB mengarah
keluar dari halaman buku di P dan masuk kedalam halaman buku di p’.
Perbedaan lainnya antara medan listrik dan magnet berhubungan dengan sumber medannya.
Medan listrik dibentuk oleh muatan listrik yang terisolasi. Hukum Biot-Savart menjelaskan

3. medan magnet dari elemen arus terisolasi pada suatu titik, tetapi keberadaan elemen arus
terisolasi seperti itu tidak sama seperti keberadaan suatu muatan listrik yang terisolasi. Elemen
arus harus merupakan bagian dari distribusi arus yang lebih luas karena kita harus memiliki
rangkaian lengkapnya agar muatan dapat mengalir. Jika kawatnya simetris, garis-garis medan
magnetnya merupakan lingkaran yang konsentris dengan kawat dan terletak pada bidang yang
tegak lurus kawat. Besar nilai B adalah konstan di lingkaran manapun dengan jari-jari a. aturan
mudah untuk menentukan arah B adalah dengan menggenggam kawat dengan tangan kanan,
menempatkan ibu jarinya sepanjang arah arus. Arah genggaman keempat jari lainnya adalah arah
medan magnetnya.
Pengamatan lainnya adalah bahwa garis-garis medan magnet yang ditunjukkan tidak
memilikmi awal maupun akhir. Garis tersebut membentuk putaran (loop) tertutup. Ini merupakan
perbedaan besar antara garis-garis medan magnet dan garis-garis medan listrik, yang dimiliki,
yang dimulai dari muatan positif dan berakhir di muatan negative. Kita akanb mendalami sifat
dari garis-garis medan magnet.
Medan Magnet di Antara Dua Konduktor Sejajar
Bayangkan dua kawat lurus panjang sejajar, yang dipisahkan sejauh a dan membawa arus I1
dan I2 pada arah yang sama. Kita dapat menentukan gaya yang bekerja pada salah satu kawat
akibat medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lainnya. Kawat 2 yang membawa arus I2 dan
didefinisikan secara bebas sebagai kawat sumber, menghasilkan medan magnet B2 dilokasi
kawat 1, yang menjadi kawat uji. Arah B2 adalah tegak lurus kawat 1. Gaya magnetic pada
panjang l dari kawat 1 adalah F1 = I1 l x B2. Oleh karena l tegak lurus B2 dalam situasi ini,
besar F1 adalah F1 = I1 l B2.
F1 = I1 l B2 = I1 l(µ0 I2/2πa) =( µ0 I1 I2/2πa) l
Arah F1 menuju kawat 2 karena l x B2 berada pada arah tersebut. Jika medan yang
dihasilkan pada kawat 2 oleh kawat 1 dihitung, gaya F2 yang bekerja pada kawat 2 akan sama
besar dan pada arah yang berlawanan dari F1. Ketika arus berada pada arah yang berlawanan,
gayanya juga menjadi terbalik dan kawat-kawatnya akan tolak-menolak. Jadi, konduktor-
konduktor swjajar yang membawa arus pada arah yang sama akan tarik-menarik dan konduktor-
konduktor sejajar yang membawa arus pada arah yang berlawanan akan tolak-menolak.
Oleh karena besarnya gaya adalah sama untuk kedua kawat, kita lambangkan besar gaya
magnetic antar kawat tersebut sebagai FB. kita dapat menuliskan besarnya ini dalam bentuk gaya
per satuan panjang :
FB/ l = µ0 I1 I2/2πa
Gaya di antara kedua kawat sejajar digunakan untuk mendefinisikan ampere sebagai berikut:

4. Ketika besar nilai gaya per satuan panjang di antara dua kawat panjang sejajar yang
membawa arus identik dan terpisahkan sejauh 1m adalah 2 x 10-7 N/m, arus dalam setiap kawat
didefinisikan setiap 1A.
Satuan Internasional (SI ) untuk muatan, yaitu Coloum, didefinisikan dalam ampere:
Ketika sebuah konduktor membawa arus tunak 1 A, besarnya muatan yang mengalir melalui
penampang silang konduktor tersebut dalam waktu 1s adalah 1C.
HUKUM AMPERE
Lihat pada gambar dibawah yang (a) adalah fisikawan prancis yang bernama andre marie
ampere. Ampere dikatakan sebagai penemu fenomena elektromagnetisme, hubungan antara arus
listrik dan medan magnet.
Ketika menggunakan hukum ampere terapkan kaidah tangan kanan. Arahkan ibu jari
sesuai dengan arah arus yang melewati loop. Jari-jari yang menggenggam akan mengarah pada
arah yang seharusnya di integrasikan pada sekeliling loop agar tidak perlu mendefinisikan arus
negatif.
Penemuan oersted mengenai pembelokkan jarum kompas bahwa konduktor yang berarus
menghasilkan medan magnet. Jarum kompas diletakkan pada bidang horizontal didekat seutas
kawat vertikal. Ketika tidak ada arus dalam kawat, semua jarum menunjukkan pada artah yang
sama (medan magnet bumi). Ketika kawat tersebut terdapat arus tunak yang kuat, semua
jarumnya membelok pada arah garis singgung lingkaran. Arah medan magnet yang dihasilkan
oleh arus kawat sesuai dengan aturan tangan kanan. Jika arusnya dibalik, jarum juga ikut
berbalik.
0leh karena itu, jarum kompas menunjuk ke rah B dapat disimpulkan bahwa garis-garis B
membentuk lingkaran mengelilingi kawat. Dengan mengubah-ubah arus dan jarak dari kawat
dapat kita ketahui bahwa B sebanding dengan arus dan berbanding terbalik dengan jarak dari
kawat.
Jumlah hasil kali B ds sepanjang lintasan tertutup yang ekuivalen dengan integral garis B
ds adalah :
∫ B.ds = B ∫ ds =
πI
2πr
(2πr) = µ0 I
Dimana ∫ds = 2πr adalah keliling lintasan lingkarannya.

5. MEDAN MAGNET DARI SOLENOIDA
Solenoida adalah seutas kawat panjang yang berbentuk heliks. Medan magnet yang
homogen dapat dihasilkan dalam ruang yang dikelilingi oleh lilitan-lilitan kawat yang disebut
sebagai bagian dalam solenoida ketika dialiri arus. Medan magnet merupakan jumlah vektor dari
medan yang dihasilkan oleh semua lilitan.
Pada gambar dibawah yang (a) menunjukkan garis-garis medan magnet yang mengelilingi
solenoida yang renggang. Garis-garis medan pada bagian dalamnya saling sejajar, terdistribusi
homogen dan rapat dapat dikatakan bahwa medan dalam ruang tersebut kuat dan homogen.
Jika lilitannya rapat dan solenoidanya memiliki panjang yang terhingga, garis-garis
medan magnetnya seperti gambar dibawah yang (b). Ketika panjang solenoida bertambah,
medan bagian dalamnya menjadi lebih homogen dan medan bagian luarnya menjadi lebih lemah.
Solenoida ideal terjadi ketika lilitannya rapat dan panjangnya lebih besar daripada jari-jari
lilitannya. Dalam hal ini, medan bagian luarnya mendekati nol dan medan bagian dalamnya
homogen pada volume yang besar.
Kita dapat menggunakan hukum ampere untuk mendapatkan persamaan kuantitatif pada
bagian dalam medan magnet solenida ideal. Hukum ampere yang diterapkan yakni :
B = µ0
N
𝑙
I = µ0Ni
Dimana n =
N
l
adalah jumlah lilitan per satuan panjang. Kita juga akanmemperoleh hasil
ini dengan medan magnet dari toroida lihat pada gambar yang (c). Dimana n =
N
2πr
.
Di bawa ini adalah Gambar selenoidarengang, selenoida rapat dan torida sebagai berikut:
A. Gambar selenoida rengang
B. Gambar selenoida rapat

6. θ
d A
B
d A
C. Gambar Toroida
FLUKS MAGNETIK
Sebuah elemen luas dA pada permukaan sembarang, seperti pada gambar
Jika medan magnet pada elemen ini adalah B, fluks magnetic yang menembus elemen
tersebut adalah B . dA, dimana dA adalah vector yang tegak lurus permukaan dan besarnya sama
dengan luas dA. Oleh karena itu, fluks magnetic total ФB yang melewati permukaan adalah :
ФB = ∫ 𝑩 . d 𝐀
Ketika sebuah bidang dengan luas A dalam medan homogen B yang membuat sudut θ dengan
dA. Sehingga :
ФB = BA cos θ
Jika medan magnetnya sejajar bidang, maka θ = 90o dan fluks yang menembus bidang
adalah nol. Jika medannya tegak lurus bidang, maka θ = 0 dan fluks yang menembus bidang
adalah BA.
B

7. HUKUM GAUSS DALAM MAGNETISME
Garis-garis medan magnet tidak berwal atau berakhir di titik manapun. Pada gambar a
menunjukkan garis-garis medan magnet dari sebuah magnet batang. Untuk sembarang
permukaan tertutup, yang ditunjukkan pada garis putus-putus, jumlah garis yang memasuki
permukaan sma dengan jumlah garis yang meninggalkan permukaan ; jadi, fluks magnetik sama
dengan nol. Sebaliknya, untuk sebuah permukaan tertutup yang mengelilingi sebuah muatan
dipol listrik (gambar b), fluks magnetik tidak nol.
Hukum Gauss dalam magnetisme menyatakan bahwa :
Fluks magnetik yang menembus permukaan tertutup mana pun adalah selalu nol.
∮ B . dA =0
ARUS PERGESERAN dan BENTUK UMUM HUKUM AMPERE
Muatan yang bergerak menghasilkan medan magnet. Ketika konduktor berarus
memiliki derajat simetri yang tinggi, maka digunakan Hukum Ampere untuk menghitung
medan magnet yang diciptakan. Dalam persamaan ∮ B . ds = μoI, integral garis dilakukan
sepanjang lintasan tertutup mana pun yang dilewati oleh arus konduksi, dimana arus konduksi
didefinisikan oleh persamaan I = dq/dt.

8. Pada lintasan P melingkupi S1, maka ∮ B . ds di sekeliling lintasan ini harus sama
dengan μoI karena arus konduksi melewati S1, ketika lintasanyya melingkupi S2, maka ∮ B . ds
= 0 karena tidak ada arus yang melewati S2. Maka dari itu arus pergeseran Id dirumuskan sebagai
berikut :
Id = 𝜖0
dФ 𝐸
𝑑𝑡
Dimana 𝜖0 adalah permivisitas ruang bebas dan ФE = ∫ 𝑬 . d 𝐀 adalah fluks listrik.
Ketika kapasitor diberi muatan, medan listrik yang berubah di antara kedua
kepingnya dapat dianggap ekuivalen dengan arus yang berperilaku sebagai kelanjutan
dari arus konduksi dalam kawat. Sehingga :
∮ B . ds = μo (I + Id ) = μoI + μo 𝜖0
dФ 𝐸
𝑑𝑡
Fluks listrik yang menembus permukaan S2 adalah ФE = ∫ 𝑬 . d 𝐀 = EA, dimana A
adalah luas keping kapasitor dan E adalah besar medan listrik yang homogeny di antara
kedua keping. Jika q asalah muatan maka E = q/(𝜖0 A). Sehingga :
ФE = EA =
𝑞
𝜖0
Jadi, arus pergeseran yang menembus S2 adalah
Id = 𝜖0
𝑑ФE
𝑑𝑡
=
𝑑𝑞
𝑑𝑡

9. Magnetisme Bahan
Dalam mengkaji medan listrik dalam materi, kita temukan bahwa medan listrik itu
dipengaruhi oleh keberadaan dipol listrik. Molekul kutub memiliki momen dipol listrik
permanen yang secara parsial dijajarkan oleh medan listrik didalam arah medan tersebut. Pada
molekul nonpolar, momen dipol listrik diinduksikan oleh medan listrik didalam arah medannya.
Pada kedua kasus, momen dipol dengan medan listrik luar ini cendrung memperlemah
medannya.
Atom-atom memiliki momen dipol magnetik akibat gerak elektronnya. Disamping itu,
setiap elektron memiliki momen dipol magnetik intrinsik yang dikaitkan dengan putaranya.
Momen magnetik total suatu atom bergantung pada susunan elektron didalam atomnya. Tidak
seperti keadaan dipol listrik, penyebarisan dipol penyearah magnetik sejajar dengan medan
magnetik luar cendrung meningkatkan medanya. Kita dapat melihat perbedaan dengan
membandingkan dengan garis-garis medan listrik suatu dipol listrik dengan garis medan
magnetik dipol magnetik. Pada positif yang jauh dari dipol garis-garis medanya menjadi identik.
Akan tetapi, diantara muatan dipol listrik, garis-garis medan listriknya berlawanan arah dengan
momen dipol, sementara didalam simpal arus, garis-garis medan magnetik sejajar dengan
momen dipol magnetiknya. Dengan demikian, didalam bahan yang terpolarisasi secara listrik,
dipol listrik menciptakan medan listrik yang berlawanan arah dengan vektor momen dipolnya,
sementara didalam bahan yang terpolarisasi secara magnetik, dipol magnetiknya menciptakan
medan magnetik yang searah dengan vektor momen dipol magnetiknya.
Berdasarkan perilaku molekulnya didalam medan magnetik luar dalam bahan
paramagnetik, dipol magnetik tidak berintekrasi kuat satu sama lain dan biasanya diorientasikan
secara acak. dengan adanya medan magnetik luar, sebagai dipol itu disearahkan dengan arah

10. medannya, dengan demikian memper kuat medannya. akan tetapi pada medan magnetik luar
dengan kekuatan biasa pada temperatur biasa, hanya sebagai kecil dan molekul yang disearahkan
karena gerak termal cenderung mengacak orientasinya. peningkatan medan magnetik total
dengan demikian sangat kecil. sifat feromagnetik jauh lebih rumit. karena interaksi kuat antara
dipol magnetik yang berdekatan, terjadi derajat penyearahan yang tinggi sekalipun dalam medan
magnetik luar yang lemah, menyebabkan peningkatan yang sangat besar pada medan total.
sekalipun medan magnetik luar tidak ada, bahan feromagnetik dapat membuat dipol magnetiknya
menjadi searah, seperti pada magnet permanen. sifat diamagnet diamati dalam bahan yang
molekulnya tidak memiliki momen magnetik permanen. hal ini adalah hasil dari momen dipol
magnetik yang berlawanan arah dengan medan luarnya. dengan demikian dipol induksi
menurunkan medan magnetik total. pengaruh ini sebenarnya tejadi dalam seluruh bahan, tetapi
karena sangat kecil, pengaruh ini tetutup oleh pengaruh paramagnetik atau feromagnetik ketike
molekul bahan masing-masing memiliki momen dipol magnetik permanen.
Hokum oersted menyatakan bahwa “efek magnetik dapat dihasilkan oleh muatan listrik
yang bergerak”, sedangkan hukum Faraday dan Henry:“Arus listrik dapat dihasilkan dengan
mengerakkan magnet”. Medan magnetik yang dihasilkan oleh lilitan kawat berarus memberikan
gambaran mengenai sifat magnetik material.
medan magnetik luar akan memberikan respon materi . adapun sifat –sifat magnetic :

11. 1. Diamagnetik
2. paramagnetik
3. ferromagnetik
1.1 Diamagnetik
Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom
atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday & Resnick, 1989). Bahan
diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi
medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan berubah gerakannya sedemikian
hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan.
Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan
bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital. Bahan dapat bersifat magnet
apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan.
Dalam bahan diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak
menarik garis gaya. Permeabilitas bahan diamagnetik adalah 0μμ<>mχ. Contoh bahan
diamagnetik yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng.
Ciri-ciri dari bahan diamagnetic adalah:
• Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah nol.
• Jika solenoida dirnasukkan bahan ini, induksi magnetik yang timbul lebih kecil.
• Permeabilitas bahan ini: u <> o.
Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.
1.2 Paramagnetik.
Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing
atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom/molekul
dalam bahan nol (Halliday & Resnick, 1989). Hal ini disebabkan karena gerakan atom/molekul
acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan. Bahan
ini jika diberi medan magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha sedemikian rupa
sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet luar. Sifat

12. paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang menjadi terarah oleh medan magnet
luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik (efek timbulnya medan magnet yang melawan medan
magnet penyebabnya) dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil.
Permeabilitas bahan paramagnetik adalah 0μμ>, dan suseptibilitas magnetik bahannya
.0>mχ contoh bahan paramagnetik: alumunium, magnesium, wolfram dan sebagainya. Bahan
diamagnetik dan paramagnetik mempunyai sifat kemagnetan yang lemah. Perubahan medan
magnet dengan adanya bahan tersebut tidaklah besar apabila digunakan sebagai pengisi
kumparan toroida.
Bahan paramagnetik ada yang positif, kerentanan kecil untuk medan magnet.. Bahan-
bahan ini sedikit tertarik oleh medan magnet dan materi yang tidak mempertahankan sifat
magnetik ketika bidang eksternal dihapus. sifat paramagnetik adalah karena adanya beberapa
elektron tidak berpasangan, dan dari penataan kembali elektron orbit disebabkan oleh medan
magnet eksternal. bahan paramagnetik termasuk Magnesium, molybdenum, lithium, dan
tantalum
Ciri-ciri dari bahan paramagnetic adalah:
• Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah tidak
nol.
• Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar.
• Permeabilitas bahan: u > u o.
Contoh: aluminium, magnesium, wolfram, platina, kayu
1.3 Ferromagnetik.
Bahan ferromagnetik adalah bahan yang mempunyai resultan medan atomis besar
(Halliday & Resnick, 1989). Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron.
Pada bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak berpasangan, misalnya pada atom
besi terdapat empat buah spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektron
yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetik
yang dihasilkan oleh suatu atom lebih besar.

13. Medan magnet dari masing-masing atom dalam bahan ferromagnetik sangat kuat,
sehingga interaksi diantara atom-atom tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan
mensejajarkan diri membentuk kelompok-kelompok.
Kelompok atom yang mensejajarkan dirinya dalam suatu daerah dinamakan domain.
Bahan feromagnetik sebelum diberi medan magnet luar mempunyai domain yang momen
magnetiknya kuat, tetapi momen magnetik ini mempunyai arah yang berbeda-beda dari satu
domain ke domain yang lain sehingga medan magnet yang dihasilkan tiap domain saling
meniadakan.
Bahan ini jika diberi medan magnet dari luar, maka domain-domain ini akan
mensejajarkan diri searah dengan medan magnet dari luar. Semakin kuat medan magnetnya
semakin banyak domain-domain yang mensejajarkan dirinya. Akibatnya medan magnet dalam
bahan ferromagnetik akan semakin kuat. Setelah seluruh domain terarahkan, penambahan medan
magnet luar tidak memberi pengaruh apa-apa karena tidak ada lagi domain yang disearahkan.
Keadaan ini dinamakan jenuh atau keadaan saturasi.
Permeabilitas bahan ferromagnetik adalah 0μμ>>> dan suseptibilitas bahannya 0>>>mχ.
contoh bahan ferromagnetik : besi, baja, besi silicon dan lain-lain. Sifat kemagnetan bahan
ferromagnetik ini akan hilang pada temperatur yang disebut Temperatur Currie. Temperatur
Curie untuk besi lemah adalah 770 0C, dan untuk baja adalah 1043 0C (Kraus. J. D, 1970).
Bahan ferromagnetik ada yang positif, kerentanan besar untuk medan magnet luar.
Mereka menunjukkan daya tarik yang kuat untuk medan magnet dan mampu mempertahankan
sifat magnetik mereka setelah bidang eksternal telah dihapus bahan. Ferromagnetik memiliki
elektron tidak berpasangan sehingga atom mereka memiliki momen magnet bersih. Mereka
mendapatkan magnet yang kuat sifat mereka karena keberadaan domain magnetik. Dalam
domain ini, sejumlah besar di saat-saat atom (1012 sampai 1015) adalah sejajar paralel sehingga gaya
magnet dalam domain yang kuat. Ketika bahan feromagnetik dalam keadaan unmagnitized,
wilayah hampir secara acak terorganisir dan medan magnet bersih untuk bagian yang secara
keseluruhan adalah nol.. Ketika kekuatan magnetizing diberikan, domain menjadi selaras untuk
menghasilkan medan magnet yang kuat dalam bagian.. Besi, nikel, dan kobalt adalah contoh

14. bahan feromagnetik.. Komponen dengan materi-materi ini biasanya diperiksa dengan
menggunakan metode partikel magnetik.
Ciri-ciri bahan ferromagnetic adalah:
• Bahan yang mempunyai resultan medan magnetis atomis besar.
• Tetap bersifat magnetik → sangat baik sebagai magnet permanen
• Jika solenoida diisi bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik sangat besar (bisa ribuan
kali).Permeabilitas bahan ini: u > uo ( miu > miu nol)
Contoh: besi, baja, besi silikon, nikel, kobalt.
Momen magnetik atom
Teori atom Bohr = Elektron bergerak sirkular mengelilingi inti Orbit elektron dapat
digambarkan sebagai loop arus .
Jika elektron bergerak dengan kecepatan tetap v, maka arus:
Maka Momen magnetik:
Momen magnetik elektron sebanding dengan momentum sudut orbitalnya. Momen
magnetik dan momentum sudut orbital elektron saling berlawanan arah. Dalam fisika
kuantum, momen magnetik ditulis sebagai:
Setiap materi mengandung elektron, tetapi tidak semua materi merupakan magnet.

15. Spin mempunyai Sifat intrinsik elektron yang berkontribusi terhadap momen magnetic
Perputaran elektron pada sumbunya itu disebut dengan momentum sudut spin.
Maka Momen magnetik spin elektron:
Nilai momen magnetik spin adalah konstan disebut magneton Bohr
Setiap atom memiliki beberapa elektron yang saling berpasangan dengan spin elektron
berlawanan. Elektron yang tidak berpasangan berkontribusi terhadap momen magnetik
spin. Momen magnetik atom merupakan penjumlahan momen magnetik orbital dan
momen magnetik spin.
Vektor magnetisasi dan kuat medan magnetic
Keadaan magnetik materi digambarkan oleh vektor magnetisasi MBesar magnetisasi
didefinisikan sebagai momen magnetik per satuan volume. Medan magnetik total suatu materi
tergantung pada medan eksternal Bo dan magnetisasi materi.
Medan magnetik total B = medan magnet dari solenoida Bo + medan akibat magnetisasi materi
Bm .

16. Kuat medan magnetik (magnet induksi) adalah pengaruh arus pada lilitan kawat terhadap materi.
Paramagnetik dan feromagnetik tersusun oleh atom-atom yang memiliki momen
magnetik permanen. Diamagnetik tdk memiliki momen magnetik permanen Magnetisasi material
paramagnetik dan diamagnetik sebanding dengan kuat medan magnetik .
Magnetisasi material paramagnetik dan diamagnetik yang ditempatkan dalam medan
magnetik luar:
Medan magnet bumi
Kata magnet berasal dari kata sebuah daerah di bagian asia yaitu “magnesia”. Yaitu
tempat ditemukannya pertama kali sebuah batu yang mampu menarik benda-benda kecil
disekitarnya. Hans christian oersted pada tahun 1820 menemukan bahwa arus didalam sebuah
kawat dapat menghasilkan efek-efek magnetik, karena arus dapat mengubah arah sebuah jarum
kompas.
Jadi dapat disimpoulkan bahwa disekitar arus listrik teradapat medan magnet. Medan magnet
adalah ruang atau daerah disekitaran magnet atau disekitaran penghantar yang membawa arus.
Medan magnet biasa disebut juga dengan induksi magnetik atau garis -garis induksi di simbolkan
dengan B. medan magnet sama halnya dengan medan listrik termasuk dalam besaran vector.
Arah B di definisikan sebagai arah yang cenderung di tunjuk oleh kutub utara sebuah jarum
kompas.
Magnet adalah suatu benda yang terdiri dari kutub utara dan kutub selatan, sebuah magnet
dapat menarik benda-benda disekitarnya yang mempunyai sifat magnetis juga. Sebuah magnet
dapat mengalami gerak osilasi apabila di aliri arus listrik.
Bumi memiliki suatu medan magnet yang disebabkan oleh sumber yang berasal dari dalam
inti bumi. Salah satu metode yang dapat di gunakan untuk mengetahui medan magnet bumi
adalah dengan menghitung periode osilasi magnet batang yang di gantung dalam daerah medan
magnet kumparan.

17. Medan magnet bumi adalah medan atau daerah dimana dapat dideteksi distribusi gaya
magnet yang terdiri dari kutub-kutub magnet dan sebuah katulistiwa magnet, dan dipusat bumi
diletakkan batang magnet yang posisinya vertical. Jika sebuah magnet batang ditempatkan
didalam medan magnet dengan rapat fluks B (weber/m2), medan tersebut akan memberikan torsi
t sebesar : t = M.B, dengan M adalah momen medan magnet dari magnet batang. Jika magnet
batang dilepas dari gantungannya maka akan berosilasi, dan untuk sudut simpangan q yang kecil,
dapat diperoleh osilasi T sebesar : T = 2p
Medan magnet solenida adalah Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut
dengan kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.
Kumparan ini disebut dengan Solenida Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O)
Solenoida dapat dihitung
Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )
μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M
Gaya magnetic disebut juga dengan gaya Lorentz, Karakteristik dari gaya magnetik pada
muatan adalah :
1. gaya sebanding dengan besarnya muatan
2. sebanding dengan besarnya kuat medan.
3. Gaya magnetik juga bergantung pada kecepatan partikel. Sebuah partikel bermuatan yang diam
tidak mengalami gaya magnetic. Gaya magnetic F tidak mempunyai arah yang sama seperti
medan magnet B tetapi selalu tegak lurus terhadap B maupun v.
4. besarnya F dari gaya sebanding dengan v dan tegak lurus terhadap meda, bila komponen
tersebut nol yatu bila v dan B paralel atau berlawanan arah maka nilai gaya tersebut adalah nol.
Besarnya F dapat di tuliskan F = q v B sin ϕ
Dimana q menyatakan besarnya muatan dan ϕ menyatakan sudut yang diukur dari arah v
ke rah B. dengan menggunakan kaidah tangan kanan maka akan memperlihatkan bahwa gaya
pada muatan q yang bergerak dengan kecepatan v dan medan magnet B yang diberikan, dapat
dituliskan
F = q v B (gaya magnetic pada sebuah muatan yang bergerak)
Satuan dari B ekuyivalen dengan 1 N.s/C.m Karen 1 A= 1C/s maka satuan dari B adalah
1 N/A = 1 T = wb/ m2.