MEDAN MAGNET

Apa yang Apa yang dimaksud ?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 Medan Magnet (B) serupa medan listrik (E)listrik (E)

Perbedaan antara Perbedaan antara gaya listrikgaya listrik dan dan gaya gaya magnetmagnet

Gaya ListrikBekerja searah dengan medan listrik

Bekerja pada partikel bermuatan tanpa memperdulikan apakah bergerak atau tidak

Bekerja memindahkan partikel

Gaya Magnet Bekerja 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 1. Medan magnet disekitar/akibat arus listrikarus listrik

Gaya magnet pada kawat Gaya magnet pada kawat berarusberarus

BxLIFmagnet

sinILBFmagnet

konstanB

I0 dsB

Ir

dsBdsB

rIB20

rB2 dsB

Ir 0B2 atau

Medan magnet di sekitar kawat Medan magnet di sekitar kawat berarusberarus

Medan magnet di sekitar kawat Medan magnet di sekitar kawat berarusberarus

a

ds x

r

dxds

r̂

xa

tan

ra

sin

sinˆˆ rdsrds B berarah keluar

sindx

a

ds x

r

dxds

r̂

xa

tan

20 ˆ

4 rrdsB

Id

Arah:Besar:

sinar

22

sin

ar

dxa

Id sinsin4

20

B dx

aI

2

30 sin4

dsr

dB

a

ds x

r

dxds

r̂

xa

tan

tanax

2sina

ddx

dadx 2sin

dxa

Id

2

30 sin4

B

da

aI

22

30

sinsin

4 d

aI sin4

0

d

aIdB

sin4

0B 18000 cos4

aI 24

0 aI

aI20

Medan magnet di dalam kawat Medan magnet di dalam kawat berarus berarus II00

0IAaI Ar 02

2I

Rr

02

2I

Rr

Ir 0Circle

B2 dsB 020 2 IRrB

rIB20

Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus

B

r

020 2 IRrB

rIB2

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 2. Partikel bermuatan dalam Medan magnetmagnet

v

B M uatan 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?

Partikel bermuatan dalam medan magnetik serba sama

Medan menembus bidang BvF qB

+

v v

FB

+

+

++

+

+Perhatikan laju tidak berubah

tetapi arah berubahForce is always

to v

Medan menembus bidang

BvF qB

v

FB

+

+

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

rmv2

rmvqB

qBmvr