Makalah fisika magnet

MAKALAH FISIKA

Tentang

KEMAGNETAN/INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

DISUSUN OLEH : KELOMPOK 3

ANGGOTA : 1. AMMASE.S

2. ALIYATARRAFI’AH

3. ANNISWATI NURUL ISLAMI

4. ASRIANI

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN (UIN)

MAKASSAR

2012

BAB I

PENDAHULUAN

Arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai

gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah

menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh

Ampere. Gejala induksi magnetdikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet

yang berubah –ubah terhadap waktu dapat menghasilkan(menginduksi) medan listrik dalam

bentuk arus l istrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi electromagnet. Konsep

induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday

d a n d i r u m u s k a n s e c a r a l e n g k a p o l e h Joseph Henry.

H u k u m i n d u k s i elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum

Faraday-Henry. Dari kedua prinsip dasar l istrik magnet di atas dan dengan

mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam , James

Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.Usulan yang dikemukakan Maxwell , yaitu bahwa

jika medan magnet yang berubah terhadap w a k t u d a p a t m e n g h a s i l k a n m e d a n

l i s t r i k m a k a h a l s e b a l i k n y a b o l e h j a d i d a p a t t e r j a d i . Dengan demikian

Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat

menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum

ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan,dan gaya magnet

ditumukan leh Lorentz sehingga dinamakan gaya Lorentz.

BAB II

PEMBAHASAN

A. MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK

1. Defenisi Medan Magnet

Medan magnet didefenisikan sebagai daerah atau wilayah yang jika sebuah

benda bermuatan listrik berada pada atau bergerak didaerah itu maka benda

tersebut akan mendapatkan gaya magnetic. Adanya medan magnetic disekitar arus

listrik dibuktikan oleh Hans Christian Oersted melalui percobaan.(GIANCOLLI Jilid 2).

Gaya yang diberikan satu magnet terhadap yang lainnya dapat dideskripsikan

sebagai interaksi antara suatu magnet dan medan magnet dari yang lain. Sama

seperti kita menggambarkan garis-garis medan listrik, kita juga dapat

menggambarkan garis-garis medan magnet. Garis-garis ini dapat digambarkan,

seperti garis-garis medan listrik, sedemikian sehingga :

1. Arah medan magnet merupakan tangensial (garis singgung) terhadap

suatu garis dititik mana saja

2. Jumlah garis persatuan luas sebanding dengan besar medan magnet.

(GIANCOLLI, Jilid 2).

Arah medan magnet pada suatu titik bisa didefenisikan sebagai arah yang

ditunjuk kutub utara sebuah jarum kompas ketika diletakkan di titik tersebut.

Gambar 1.1a menunjukkan bagaimana suatu garis medan magnet ditemukan sekitar

magnet batang dengan menggunakan jarum kompas. Medan magnet yang

ditentukan dengan cara ini untuk medan diluar magnet batang digambarkan seperti

gambar 1.1b. perhatikan bahwa karena defenisi kita, garis-garis tersebut selalu

menunjuk dari kutub utara menuju kutub selatan magnet (kutub utara jarum

kompas tertarik ke kutub selatan magnet). http://id.wikipedia.org/w/index.php?

title=Transformator&oldid=5250454"

Gambar 1.1a: Garis-garis medan magnet ditemukan sekitar magnet

Gambar 1.1b: Garis-garis medan magnet diluar magnet batang

2. Arah kuat medan magnet

Selama abad kedelapan belas, banyak filsuf ilmu alam yang mencoba

menemukan hubungan antara listrik dan magnet. Muatan listrik yang stasioner dan

magnet tampak tidak saling mempengaruhi. Tetapi ketika pada tahun 1820, Hans

Chritian Oersted adalah bahwa arus listrik menghasilkan medan magnet. Ia telah

menemukan hubungan antara listrik dan magnet. (GIANCOLLI, Jilid 2)

Arah kuat medan magnetic di sekitar arus listrik bergantung pada arah arus

listrik, dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Perhatikan gambar berikut.

Gambar 1.2 : penentuan medan magnetic disekitar arus listrik dengan kaidah tangan

kanan

Sesuai dengan aturan tangan kanan, bila ibu jari tangan . menunjukkan arah

arus listrik maka arah jari-jari yang lain (yang digenggamkan) menunjukkan arah

garis-garis medan magnet.

3. Induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik

a. Untuk kawat lurus dan panjang

Medan magnet yang disebabkan oleh arus listrik pada kawat lurus yang

panjang adalah sedemikian sehingga garis-garis medan merupakan lingkaran

dengan kawat tersebut sebagai pusatnya (Gambar 1.3). Anda mungkin

mengharapkan bahwa kuat medan pada suatu titik akan lebih besar jika arus yang

mengalir pada kawat lebih besar, dan bahwa medan akan lebih kecil pada titik yang

lebih jauh dari kawat. Hal ini memang benar. Eksperimen yang diteliti menunjukkan

bahwa medan magnet B pada titik didekat kawat lurus yang panjang berbanding

lurus dengan arus I pada kawat dan berbanding terbalik terhadap jarak r dari kawat,

sehingga dirumuskan sebagai :

B ∝ Ir

Hubungan ini valid selama r, jarak tegak lurus ke kawat, jauh lebih kecil dari

jarak ke ujung-ujung kawat (yaitu, kawat tersebut panjang).

Konstanta pembanding dinyatakan sebagai µ₀2π

, dengan demikian

B = µ₀2π

Ir

Nilai Konstanta µ0, yang disebut permeabilitas ruang hampa, adalah µ0 = 4π x 10-7 T

m/A. (GIANCOLLI)

Gambar 1.3 : Arus listrik pada kawat lurus

Contoh Soal :

1. Perhitungan B didekat kawat. Kawat listrik vertical di dinding sebuah gedung

membawa arus dc sebesar 25 A Keatas . Berapa medan magnet pada titik 10

cm di utara kawa

Penyelesaian:

Dik :

I = 25 A

r= 10 cm = 0,10 m

Dit : B………..?

Peny : B = µ0 I2π r

= (4 π x 10−7T .m / A)(25 A)

(2π )(0,10m)

= (2 x10−7T .m /A )(25 A)

(0.10m)

= 500 x 10-7 = 5 x 10-5

b. Untuk kawat melingkar

1. Besarnya medan magnet yang terdapat di pusat kawat melingkar terbuka :

(Perhatikan gambar berikut).

Gambar 1.4 : medan magnet disekitar kawat melingkar terbuka

a. Dititik P

Untuk sebuah lilitan :

B = µ04 π

I . r . £

a3

Untuk N buah lilitan

B = µ0N4 π

I . r . £

a3

b. Dititik sebuah O, berarti a = r

Untuk sebuah lilitan:

B = μ04 π

I . £

r2

Until N buah lilitan :

B = μ0N

4 π I . £

r2

2. Besarnya medan magnet yang terdapat di pusat kawat melingkar penuh

(perhatikan gambar berikut).

Gambar 1.5 : Medan magnet dipusat kawat melingkar penuh

a. dititik P

Untuk sebuah lilitan

B = μ02

Ia

Sin2∅

Untuk N buah lilitan :

B = μ0N

2 Ia

Sin2

∅

b. di titik O, berarti a = r dan sin ∅ = sin 90 = 1.

Untuk sebuah lilitan :

B = µ02

Ir

Untuk N buah lilitan :

B = µ0N2

Ir

c. Untuk Kumparan (Solenoida)

Perhatikan gambar berikut.

Besarnya medan magnet yang terjadi didalam kumparan sebesar :

B = 2π k. n .I (cos ∅ 1- cos ∅2)

B= µ0 . n2

I (cos ∅1 – cos ∅2)

Dengan:

n = jumlah lilitan tiap satuan panjang = N£

£ = panjang kumparan

N = Jumlah lilitan Kumparan

Besar medan magnet dititik :

P di tengah-tengah sumbu kumparan, berarti ∅ 1 = 0 dan ∅ 2 = 180

B = µ0 . n . I

P di salah satu ujung kumparan, berarti φ1 = 0 dan ∅ 2 = 90 :

B = µ0 . n2 . I

d. Untuk toroida

Toroida dapat dipandang sebagai solenoida yang dilengkungkan hingga

sumbuhnya berbentuk lingkaran (perhatikan gambar berikut ini).

Besar medan magnet didalam toroida :

B = µ0 . n . I

Dengan

n = Jumlah lilitan tiap satuan panjang n = N2π a

N = Jumlah lilitan toroida

a = jari-jari kelengkungan sumbu toroida

B. GAYA MAGNET (GAYA LORENTZ)

1. Arah dan Besar Gaya Magnetik

Suatu penghantar arus listrik yang berada dalam medan magnetic akan

mengalami gaya yang disebut gaya magnetic atau gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz

selalu tegak lurus dengan arah (I) dan arah induksi magnetic (B). Besar gaya Lorentz

dinyatakan oleh :

F = I 𝓵 B

a. Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik

Apabila kawat penghantar sepanjang L yang dialiri arus listrik I ditempatkan

pada daerah medan magnet B, maka kawat tersebut akan mengalami gaya Lorentz

yang besarnya dapat ditentukan oleh rumus :

FL = B I 𝓵 sin

α

Dengan : FL = gaya magnetic / gaya Lorentz (N)

B = kuat medan magnet (T)

I = Kuat arus listrik (A)

L = Panjang kawat (m)

b. Gaya Lorentz pada kawat sejajar berarus listrik

Dua buah kawat lurus berarus listrik yang diletakkan berdekatan akan

mengalami gaya Lorentz berupa gaya tarik – menarik bila bira arus listrik pada

kedua kawat tersebut searah , dan berupa gaya tolak – menolak bila arus listrik pada

kedua kawat tersebut berlawanan arah.

Besarnya gaya tarik – menarik atau tolak – menolak diantara dua kawat sejajar

berarus listrik yang terpisah sejauh a seperti gambar diatas dapat ditentukan

dengan rumus :

F1 = F2 = F = µ₀ I ₁ I ₂2 π a

l

Dengan: F1 = F2 = F = gaya tarik-menarik atau tolak – menolak (N)

µ0 = Permeabilitas vakum ( 4π x 10-7 Wb/Am)

I1 = kuat arus pada kawat pertama (A)

I2 = Kuat arus pada kawat kedua (A)

𝓵 = Panjang kawat penghantar (m)

a = jarak antara kedua kawat (m)

c. Gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dalam medan magnet

Apabilamuatan listrik q bergerak dengan kecepatan v didalam medan

magnet B, maka muatan listrik tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang

besarnya ditentukan dengan rumus :

FL = q v B sin α

Dengan : q = Muatan listrik (C)

V = kecepatan gerak benda (m/s)

B = Kuat medan magnet (T)

Α = Sudut yang dibentuk oleh v dan B

Arah gaya Lorentz yang dialami sebuah partikel bermuatan q yang bergerak

dalam sebuah medan magnet adalah tegak lurus dengan arah kuat medan magnet

dan arah dari kecepatan partikel bermuatan tersebut.

Catatan :

Bila muatan q positif, maka arah v searah dengan arah I

Bila muatan q negatif, maka arah v berlawanan dengan I

Apabila besarnya sudut antara v dan B adalah 90o (v ┴ B), maka lintasan

partikel bermuatan listrik akan berupa lingkaran, sehingga partikel akan mengalami

gaya sentripetal yang besarnya sama dengan gaya Lorentz:

FL = FS

q v B sin 90o = m v 2R

R = mvq B

Dengan : R = jari – jari lintasan partikel (m)

m = massa partikel (Kg)

v = kecepatan partikel (m/s)

B = Kuat medan magnet (T)

(Fisika untuk SMA/MA,Ahmad Zaelani dkk,469 -471).

2. Definisi satuan kuat arus listrik (Ampere)

Berdasarkan gaya antara dua kawat sejajar yang dialiri arus listrik, kita bisa

mendefinisikan besar arus satu ampere. Misalkan dua kawat sejajar tersebut dialiri

arus yang tepat sama, I1 = I2 = I. Maka gaya per satuan panjang yang bekerja pada

kawat 2 adalah:

F = µ₀2π

I ²a

Jika I = 1A dan a = 1m, maka :

F = µ₀2π

1²1

= µ₀2π

= 2 x 10-7 N/m

Dengan demikian kita dapat mendefinisikan arus yang mengalir pada kawat

sejajar besarnya satu amper jika gaya per satuan panjang yang bekerja pada

kawat adalah 2 x 10-7 N/m .

(Diktat Kuliah Fisika Dasar II,Tahap Persiapan Bersama ITB,Mikrajuddin

Abdullah).

C. SIFAT KEMAGNETAN SUATU BAHAN

Sifat kemagnetan suatu bahan dialam ini dapat di golongklan menjadi tiga,

yaitu :

a. Bahan ferromagnetic, mempunyai sifat :

Ditarik sangat kuat oleh medan magnetic

Mudah ditembus oleh medan magnetic

b. Bahan paramagnetic, mempunyai sifat :

Ditarik dengan lemah oleh medan magnetik

Dapat ditembus oleh medan magnetik

Bahan diamagnetik, mempunyai sifat :

Ditolak dengan lemah oleh medan magnetik

Sukar, bahkan tidak dapat ditembus oleh medan magnetik

Sifat ferromagnetik bahan pada umumnya dimiliki oleh bahan itu jika

berada dalam fase padat. Untuk fase cair, bahan-bahan seperti besi dan tembaga

tidak menunjukkan sifat ferromagnetik. Bahkan dalam bentuk padat pun sifat

ferromagnetik bahan bisa hilang jika suhunya dinaikkan melebihi suhu cair. Diatas

suhu cair, bahan ferromagnetik berubah sifatnya menjadi bahan paramagnetik.

Suhu cair untuk setiap bahan berbeda-beda, misalnya suhu cair besi 770 .C dan suhu

cair nikel 368.C.

D. GAYA GERAK LISTRIK INDUKSI

1. Gejala induksi elektromagnetik dalam kumparan

Jika sebuah magnet batang digerakkan mendekati dan menjauhi kumparan

berulang-ulang, yang dihubungkan dengan galvanometer secara seri maka garis-

garis gaya magnet yang keluar masuk kumparan berubah-ubah. Karena adanya

perubahan garis-garis gaya magnet pada kumparan membuat timbulnya arus listrik

dalam rangkaian. Adanya arus ini ditunjukkan oleh gerakan jarum galvanometer (G)

yang naik turun.

Arus dan gaya gerak listrik yang timbul disebut arus dan gaya gerak listrik

induksi, sedangkan gejalanya disebut induksi elektromagnetik. Jadi, induksi

elektromagnetik akan timbul kumparan mengalami perubahan garis-garis gaya

magnet (fluks magnetic).

2. Terjadinya gaya gerak listrik induksi disekitar penghantar

kawat penghantar ab bergerak kekanan dengan kecepatan v memotong

tegak lurus medan magnetic B. Gerakan kawat ab tersebut akan menggerakkan

muatan-muatan listrik positif ke atas dan muatan-muatan negative kebawah.

Akibatnya, di a akan terkumpul muatan positif dan b akan terkumpul muatan

negative. Kejadian ini mirip dengan kutub positif dan kutub negative baterai.

Bila ujung a dan ujung b di hubungkan dengan rangkaian luar sehingga

terbentuk suatu rangkaian luar sehingga terbentuk suatu rangkaian tertutup maka

akan terjadi arus listrik (gerakan muatan positif) kea rah keluar dari a dan masuk ke

b. jadi, penghantar yang bergerak dalam medan magnetic dapat berfungsi sebagai

sumber gaya gerak listrik ( seperti baterai ataupun akumulator).

3. Hukum faraday

Hubungan antara induksi magnetik (B), panjang kawat (£), dan kecepatan gerak

(v), dengan gaya gerak listrik (E), dapat dirumuskan sebagai berikut :

E = l . v . B Sin θ cos ∅

Ket : θ = sudut antara v dan B

∅ = sudut antara F dan £

4. Hukum lenz

Hukum lenz tentang induksi elektromagnetik menyimpulkan bahwa gaya listrik

induksi yang terjadi akan menghasilkan arus induksi yang arahnya sedemikian rupa,

sehingga melawan penyebab timbulnya gaya gerak listrik itu.

E. PENGARUH PERUBAHAN FLUKS MAGNETIK TERHADAP GGL INDUKSI

1. Hukum Faraday-Henry

Besarnya GGL induksi (E) bergantung pada cepatnya perubahan fluks magnetic (θ) yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

a. Untukl satu lilitan : E = - d∅dt

b. Untuk N lilitan : E = -N d∅dt

Ket : tanda negative (-) pada rumus di atas diambil sebagai upaya penyesuaian hukum lenz.

2. Fluks Magnetik

Fluks magnetic yang melalui suatu bidang dapat didefenisikan sebagai

besarnya induksi magnet (B) dikalikan dengan luas bidang (A) yang tegak lurus

terhadap medan magnet . secara matematis dirumuskan sebagai berikut.

F = B . A Cos θ

Ket : θ = wt = sudut antara medan magnetic dengan garis normal bidang

E. INDUKTANSI

1. GGL induksi akibat laju perubahan arus

Perubahan GGL induksi (E) bergantung pada ceatnya perubahan fluks (Ɵ) yang

dapat dirumuskan sebagai berikut :

E = -L dIdt

dengan L = induktansi diri

(Intisari fisika SMA. :193)

2. Induktansi diri dan satuannya

a. Arti induktansi diri

induktansi diri (L) merupakan konstanta kesebandingan antara perubahan fluks

magnetic ( d∅dt )

dan perubahan kuat arus ( dldt ) dan dirumuskan sebagai berikut :

E = -N d∅dt

= -L dldt

L = N d∅ /dtdI /dt


3.Satuan induktansi diri

Satuan induktsi diri adalah henry (H) dan dirumuskan sebagai berikut :

E = -L d Idt

L = - E

dI /dt

Induktansi diri suatu penghantar dikatakan 1 henry (H) bila perubahan kuat arus 1

ampere tiap sekon menghasilkan GGL induksi diri sebesar 1 volt pada penghantar

tersebut.


4. Energi yang tersimpan dalam konduktor

Kerja total W untuk membangkitkan arus dalam rangkaian yang mengandug

kumparan hingga kuat arusnya sebesar I sama dengan energy yang tersimpan dalam

kumparan tersebut, yaitu sebesar :

W = 12

L I2

(Intisarifisika SMA. :194)

D. Penerapan Induksi Elektromagnetik

1. Generator arus bolak balik (AC)

Generator Arus Bolak Balik ( Generator AC ), yang juga disebut alternator adalah mesin

listrik yang berfungsi mengubah imbal gerak menjadi imbal listrik berdasarkan induksi

kemagnitan

A. Genertor arus searah.

Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan imba Faraday :

e = - N df/ dt

dengan :

N : jumlah lilitan

f : fluksi magnet

e : tegangan imbas, ggl(gaya gerak listrik)

Dengan lain perkataan, apabila suau konduktor memotong garis-garis fluksi imbale

yang berubah-ubah, maka ggl akan dibangkitkan dalam konduktor itu.

Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan ggl adalah :

- harus ada konduktor ( hantaran kawat )

- harus ada medan imbale

- harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada

fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.

(marthin f maruhawa blogspot.com.2012;23)

5. TRANSFORMATOR

a. Prinsip transformator

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau

menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok

yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua

(skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk

memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator

Contoh Transformator Lambang Transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan

primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik

pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet

yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan

sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi.

Efek ini dinamakan induktansi imbale-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di

samping, ketika arus listrik dari

sumber tegangan yang mengalir

pada kumparan primer berbalik

arah (berubah polaritasnya)

medan magnet yang dihasilkan

akan berubah arah sehingga

arus listrik yang dihasilkan pada

kumparan sekunder akan

berubah polaritasnya.

Hubunga antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan

jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan

VpVs

= NpNs

Vp = tegangan primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Simbol Transformator

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Transformator&oldid=5250454”

b. Hubungan antara tegangan primer V1 dengan tegangan sekunder V2

Hubungan antara tegangan primer V1 dengan tegangan sekunder V2 dapat

dirumuskan sebagai berikut :

V 1N 1

= V 2N 2

V 1V 2

= N1N 2

Dengan :

N1 = jumlah lilitan primer

N2 = jumlah lilitan sekuner

(Inisarifisika SMA. :197)

c. Trnasformal ideal

Bila daya yang pada trafo (sebagai akibat arus Eddy) diabaikan (dalam arti trafo

dalam kondisi ideal / trafo ideal) maka berikut :

P2 = P1

V2 . I2 = V1 . I1 V 2V 1

= I 1I 2


d. Efisiensi daya pada transformator

Akibat terjadnya arus eddy pada inti trnsformator maka sebagian daya listrik akan

hilang. Daya yang hilang iniberupapanas. Perbandingan dayayang dihasilkan pada

kumparan sekunder (Pout) dengan daya mula-mula yang masuk pada kumparan

primer (Pin) disebutefisien transformator. Efisiensi transformator diberi lambing h dan

dirumuskan sebagai berikut :

Ƞ = PoutPin

x 100% 0 ¿ h ¿ 1


e. Transmisi Daya

Energi yang dibangkitkan oleh pusat pembangkit listrik prlu di tramisikan kepada

konsumen, baik yang dekat maupun yang jauh letaknya. Untuk pentransmisian yang

jaraknya jauh, pada umumnya digunakan system transmisi daya tegangan tinggi.


BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan pada makalah ini adalah

1. Medan magnet adalah daerah atau wilayah yang jika sebuah benda

bermuatan listrik berada atau bergerak di daerah itu maka benda tersebut

akan mendapatkan gaya magnetik.

2. Arah kuat medan magnetik disekitar arus listrik bergantung pada arah arus

listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

3. Persamaan induksi magnetik untuk kawat lurus dan panjang adalah:

B = µ₀2π

Ir

4. Persamaan induksi magnetik untuk kawat melingkar terbuka

Dititik p

a. Untuk sebuah lilitan :

b. Untuk N buah lilitan :

B = µ0N4 π

B = µ04 π

I . r . £

a3

Dititik 0, berarti a=r

a. Untuk sebuah lilitan:


5. Persamaan induksi magnetik umtuk kawat

melingkar penuh

dititik P

a. Untuk sebuah lilitan


B = μ04 π

I . £

r2

B = μ0N

4 π I . £

r2

B = μ02

Ia

Sin2∅

B = μ0N

2 Ia

Sin2

∅

di titik O, berarti a = r dan sin ∅ = sin 90 = 1.

a. Untuk sebuah lilitan :


B = µ0N2

Ir

3. Persamaan medan magnet yang terjadi dalam kumparan :

B = 2π k. n .I (cos ∅ 1- cos ∅ 2)

B= µ0 . n2

I (cos ∅ 1 – cos ∅ 2)

Besar medan magnet dititik :

P di tengah-tengah sumbu kumparan, berarti ∅ 1 = 0 dan ∅ 2 = 180

B µ0 . n . I

B = µ02

Ir

P di salah satu ujung kumparan, berarti φ1 = 0 dan ∅ 2 = 90 :

B = µ0 . n2 . I

4. Persamaan medan magnet yang terjadi dalam toroida:

B = µ0 . n . I

5. Arah gaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan

6. Persamaan muatan listrik yang bergerak dalam penghantar lurus

FL = B I 𝓵 sin α

7. Persamaan muatan listrik yang bergerak tanpa kawat

FL = q v B sin α

Tetapi bila tidak ada gaya lain yang memepengaruhi maka berlaku rumus :

8. Persamaan muatan listrik yang bergerak pada dua kawat sejajar:

FL = FS

q v B sin 90o = m v 2R

R = mvq B

F1 = F2 = F =

µ₀ I ₁ I ₂2 π a

l

9. Hubungan antara induksi magnetik (B), panjang kawat (£), dan kecepatan gerak

(v), dengan gaya gerak listrik (E), dapat dirumuskan sebagai berikut :

E = £ . v . B Sin θ cos ∅

10. Besarnya GGL induksi (E) bergantung pada cepatnya perubahan fluks magnetic (θ) yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

Untukl satu lilitan : E = - d∅dt

Untuk N lilitan : E = -N d∅dt

11. Fluks magnetik dapat di rumuskan sebagai berikut :

F = B . A Cos θ

12. GGL Induksi akibat laju perubahan arus dirumuskan sebagai berikut:

E = -L dIdt

13. Arti induktansi diri :

E = -N d∅dt

= -L dldt

L = N d∅ /dtdI /dt

14. Persamaan transformator ideal adalah sebagai berikut :

P2 = P1

V2 . I2 = V1 . I1 V 2V 1

= I 1I 2

15. Efisiensi daya pada transformator

Ƞ = PoutPin

x 100% 0 ¿ h ¿ 1

DAFTAR PUSTAKA

Giancolli, Dauglas C.2001.Fisika Edisi v jilid II. Jakarta: Erlangga

Halliday dan Resnick dkk.1997. Fisika jilid 2 Edisi 3. Jakarta : Erlangga

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Transformator&oldid=5250454”

http//.www.google.sifat kemagnetan bahan.co.id

Zaelani, Ahmad. 2006. Fisika Until SMA/MA.Bandung: CV.YRAMAWIDYA

Makalah fisika magnet

Documents

Transcript of Makalah fisika magnet