Hidup adalah sebuah pilihan. Jika saudara menginginkan hidup, maka segeralah makan untuk mengisi perut saudara.

Tapi, jika saudara menginginkan ilmu maka bacalah (iqra’) dan perhatikanlah dengan tenang orang yang sedang memberikan ilmu.

Ilmu bagaikan selimut yang selalu menyelimuti kita disaat kita kedinginan.

BAB VMEDAN MAGNET

KELAS : XII IPASEKOLAH : SMA MUHAMMADIYAH I JAKARTAHARI/TANGGAL : JUM’AT, 21 JANUARI 2011GURU BIDANG STUDI : MUAMAR

Apa yang Anda ketahui tentang medan magnet?• Pengertian Medan Magnet

Medan Magnet Adalah ruang magnet dimana gaya magnet masih bisa kita rasakan.

MAGNET DAN KUTUB KUTUB MAGNET

• Kutub magnet: bagian magnet yang paling kuat pengaruh kemagnetannya

• Kutub kutub magnet: utara dan selatan

• Jarum untuk kompas secara bebas mengarah ke utara dan selatan

• Bumi sebagai magnet dengan kutub kutub magnet sedikit bergeser dari kutub kutub geografi

A. Medan Magnetik di Sekitar Kawat Berarus1. Hukum Bio-Savart• Besar induksi magnetik kawat lurus sangat panjang

dan berarus

iP

a

aiB

2

0

B : Medan Magnetik (Wb/m2)a : jarak titik ke kawat lurus (m)i : arus (A)µ0 : Permebilitas vakum 4π x 10-7 Wb/Am

• Besar induksi magnet di pusat kumparan kawat lingkaran berarus

B

i

r aiB

20

aiNB

20

Jika kawat terdiri dari N lilitanm maka

2. Hukum Ampere• Induksi magnet di tengah-tengah solenoida

• Induksi Magnet di ujung solenoida

• Induksi magnet di sumbu toroida

LNiB 0

LNiB 0

21

aNiB

2

0Keterangan :a : jari-jari efektif (m)N : Banyak lilitan toroida

Contoh Hukum Bio-Savart & Ampere1. Hitunglah besar induksi magnetik pada suatu titik yang

berjarak 200 cm dari suatu penghantar lurus sangat panjang yang berarus 4,0 A!

2. Seutas kawat panjang lurus dialiri arus listrik 2 A. Berapa cm-kah jarak dari kawat ke suatu titik yang mengalami medan magnetik bumi sebesar 5 x 10-5 T akibat arus yang melalui kawat tersebut?

3. Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas 20 lilitan. Jari-jari lingkaran 10 cm. Agar induksi magnetik di pusat lingkaran sama dengan 4π x 10-3 Wb/m2, tentukan kuat arus listrik yang mengalir!

B. Gaya Lorenz• Gaya Lorentz pada Penghantar Berarus“Buka telapak tangan kanan dengan empat jari

selain jari jempol dirapatkan. Arahkan keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan arah induksi magnetik B dan arahkan jempol hingga sesuai dengan arah kuat aeus listrik i, maka arah gaya Lorentz, F, yang dialami oleh konduktor akan sesuai dengan arah dorongan telapak tangan”.

BxLIFmagnet

sinILBFmagnet Keterangan :B = induksi magnet homogenI = kuat arus listrikL = panjang kawatθ = sudut antara kawat dg B

2. Gaya Lorentz antara Dua Konduktor Lurus Panjang dan Sejajar

i1 i2

a

aii

LF 210

2

atau

ai

LF 2

0

2

Keterangan :a = jarak antara kedua penghantar (m)

3. Momen Kopel pada Simpal (Loop) Penghantar Berarus dalam Medan Magnetik

r

sinNiBAM Keterangan :A : Luas Simpal (m2)

4. Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan Listrik

atau BvqF

v

B Muatan uji, +q

Fmagnet

sinqvBF Keterangan :q : muatan muatan listrik (C)v : kecepatan partikel (m/s)

Contoh Soal Gaya Lorentz1. Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan

magnetik. Jika rapat fluks megnetiknya 0,2 tesla (T) dan arus listrik yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, tentukan besar gaya yang dialami kawat itu!

2. Seutas kawat yang terletak pada bidang XY membuat sudut 60 terhadap sumbu X positif dan dialiri arus 5 A. kawat tersebut dipengaruhi oleh medan magnetik sebesar 0,035 T. Tentukan besar dan arah gaya pada kawat sepanjang 10 cm!

3. Dua kawat lurus panjang dan sejajar berjarak 1,5 m satu dengan yang lain. Kedua kawat dialiri arus yang sama dan searah, sehingga bekerja gaya tarik menarik sebesar 12 x 10 N/m. tentukan kuat arus yang mengalir dalam setiap kawat!

4. Sebuah kumparan persegi panjang dengan ukuran 24 cm dan 10 cm memiliki 40 lilitan. Kumparan dialiri arus sebesar 3 ampere (A) dan berada dalam suatu medan magnetik serbasama sebesar 0,5 Wb/m. Hitunglah besar momen kopel M bila bidang kumparannya sejajar medan magnetik!

1. Spektrometer MassaSpektrometer massa adalah alat yang digunakan untuk menentukan massa atau perbandingan massa terhadap muatan.

p+

E BB

1

2

RmvqvB

2

2

vRB

qm 2

1BEv

;

ERBB

qm 21Jadi

C. Aplikasi Gaya Lorentz

2. Siklotrom• Siklotron adalah alat untuk mempercepat

partikel (proton,detron dll)• Terdiri dari dua ruang semi silinder yang

ditempatkan dalam medan magnet• Di antara kedua semisilinder diberi

potensial listrik bolak-balik (104 volt)• Ion dalam semisilinder akan mengalami

gaya magnet yang menyebabkan bergerak dalam setengah lingkaran lalu dipercepat oleh medan lisrik E, masuk lagi ke dalam medan magnet B dan bergerak milingkar dengan jari-jari lebih besar (karena kecepan lebih besar).

B

E

p+

TERIMA KASIH“SEMOGA ILMU YANG KITA PELAJARI,

DIJADIKAN ILMU YANG BERMANFAAT”AMIIN!