Apa yang dimaksud ?Apa yang dimaksud ?Jika sebuah kawat yang diletakkan vertikal di sekitar tumpukan serbuk besi diberi arus listrik, maka serbuk besi ini akan membentuk garis-garis konsentris dengan kawat sebagai pusatnya.

Garis-garis ini menggambarkan bahwa di sekitar kawat tersebut medan magnet Medan magnetik diberi simbol : B

Medan Magnet: merupakan ruang magnet yang di dalamnya masih bisa di rasakan adanya gaya magnet

MagnetMagnetDitemukan di Magnesia (sebuah kota di Asia Kecil) lebih dulu

dari listrik.

Di tempat tersebut terdapat batu-batuan yang saling

tarik menarik.

Magnet besarMagnet besar Bumi(sudah dimanfaatkan untuk navigasi sejak

dulu)

MAGNET DAN KUTUB MAGNETMAGNET DAN KUTUB MAGNET

• Kutub magnet: bagian magnet yang paling

kuat pengaruh kemagnetannya

• Kutub-kutub magnet: utara (U) dan selatan (S)• Jarum untuk kompas :secara bebas mengarah ke

utara dan selatan• Bumi sebagai magnet : Kutub-kutub magnet bumi

sedikit bergeser dari kutub- kutub geografi

Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)

Perbedaan antara Perbedaan antara gaya listrikgaya listrik dan dan gaya magnetgaya magnet

Gaya ListrikBekerja searah

dengan medan listrik

Bekerja pada partikel bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak

Bekerja memindahkan partikel

Gaya MagnetBekerja dalam arah

tegak lurus medan magnet

Bekerja pada partikel bermuatan hanya jika partikel tersebut bergerak

Tidak bekerja untuk memindahkan partikel

1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrik

Gaya magnet pada kawat berarusGaya magnet pada kawat berarus

BxLIFmagnet

sinILBFmagnet

konstanB

I0 dsB

Ir

dsBdsB

r

IB

2

0

rB2 dsB

Ir 0B2 atau

Medan magnet di sekitar kawat berarusMedan magnet di sekitar kawat berarus

Medan magnet di sekitar kawat berarusMedan magnet di sekitar kawat berarus

a

ds x

r

dxds

r̂

x

atan

r

asin

sinˆˆ rdsrds B berarah keluar

sindx

a

d s x

r

dxds

r̂

x

atan

20 ˆ

4 r

rdsB

Id

Arah:Besar:

sin

ar

22

sin

a

r

dxa

Id sinsin

4

2

0

B dx

a

I

2

30 sin

4

ds

r

dB

a

d s x

r

dxds

r̂

x

atan

tan

ax

2sin

a

d

dx

d

adx

2sin

dxa

Id

2

30 sin

4

B

da

a

I

22

30

sin

sin

4

da

Isin

40

da

IdB

sin4

0B 1800

0 cos4

a

I 24

0 a

I

a

I

2

0

0IA

aI Ar 02

2

IR

r

02

2

IR

r

Ir 0Circle

B2 dsB020 2I

R

rB

r

IB

2

0

B

r

020 2I

R

rB

r

IB

2

00

R

Satuan SI untuk B adalah : tesla (T)

1 tesla = 1 newton / (coulomb

meter/detik) = 1 newton / (ampere meter)

Kalau dikaitkan dengan “definisi “ medan magnet : Jika sebuah kawat dengan panjang 1 meter dan berarus listrik 1 ampere dalam pengaruh medan magnet menghasilkan gaya 1 Newton, maka besar medan magnet tersebut adalah 1 tesla.

Satuan yang lebih awal untuk B (bukan SI) adalah : gauss.

1 tesla = 104 gauss

2. Partikel bermuatan dalam Medan magnet2. Partikel bermuatan dalam Medan magnet

v

B

Muatan uji, +q

Fmagnet

BvqF

Gaya Lorentz

Gaya yang bekerja pada muatan yang bergerak dalam medan magnet

Besarnya gaya magnetik FB yang bekerja pada suatu partikel sebanding dengan muatan q dan laju partikel |v|

arah dari gaya FB bergantung pada arah kecepatan partikel v dan arah medan magnetik B

Ketika partikel bergerak sejajar dengan vektor medan magnetik, gaya magnetik yang bekerja pada partikel adalah nol

Ketika vektor kecepatan partikel v membuat sudut dengan medan magnetik, gaya magnetik bekerja dalam arah yang tegak lurus dengan v dan B. Dengan kata lain F bidang yang dibentuk oleh v dan B

Gaya magnetik yang bekerja pada muatan positif berlawanan arah dengan gaya magnetik yang bekerja pada muatan negatif yang begerak dalam arah yang sama

Besarnya medan magnetik yang bekerja pada partikel yang bergerak sebanding dengan sin dimana adalah sudut yang dibentuk vektor kecepatan partikel dan medan magnetik B

Menentukan arah gaya Lorentz :Menentukan arah gaya Lorentz :

GAYA LORENTZ

)()( magnetgylistrikgyLorentz BxvqEqF

Ke mana arah Fmagnet?

Medan menembus bidang BvF qB

+

v v

FB

+

+

++

+

+Perhatikan laju tidak berubah

tetapi arah berubah

Force is always to v

Medan menembus bidang

BvF qB

v

FB

+

+

Karena gaya selalu dalam arah radial, ia bekerja untuk mempertahankan partikelbergerak dalam lingkaran

qvBFB r

mv2

r

mvqB

qB

mvr