390 likes | 1.41k Views
MEDAN MAGNET. YANG DISEBABKAN OLEH ARUS. efek arus listrik pd arah jarum kompas Tidak ada arus arah jarum sejajar sesuai arah horisontal medan magnet bumi Ada arus magnet mengarah membtk lingk. tertutup di sekeliling kwt. Ujung anak panah utara Arus keluar dr surface.
E N D
MEDAN MAGNET YANG DISEBABKAN OLEH ARUS
efek arus listrik pd arah jarum kompas Tidak ada arus arah jarum sejajar sesuai arah horisontal medan magnet bumi Ada arus magnet mengarah membtk lingk. tertutup di sekeliling kwt Ujung anak panah utara Arus keluar dr surface Percobaan Oersted
Hukum Ampere Turunan dr. hk Biot-Savart • Eksperimen B pd berbagai r dr kwt lurus panjang dg penampang lingk. Yg mengangkut arus i • Jarum kompas berjarak r dr kwt berarus cenderung sejajar dg medan magnet luar (arah B sesuai kutub utara) • Jk arah arus dibalik jarum kompas akan membalik arahnya
Menentukan arah B pd kawat berarus i aturan tangan kanan “Genggam kawat dg tgn kanan & ibu jari diregangkan ibu jari sesuai arah arus, jari yg melingkar arah B Hk. Ampere: Besar medan magnet di sekeliling kwt lurus dialirir arus sebanding dg arusnya & berbanding terbalik dg jarak an kawat dg ttk yg ditinjau o = konst. Permeabilitas (4 x 10-7 T.m/A)
Medan Magnet karena Arus pd Kawat Lurus Panjang Medan magnet pd jarak R tegak lurus dr kawat lurus infinit yg berarus i (masuk permukaan) : • B di tiap ttk ad garis singgung thd GMM • B hanya tergantung pd I & jarak tegak lurus dr kawat • Blingkaran simetris berpusat pd kawat
Aturan Tangan Kanan Menentukan arah medan magnet krn kawat panjang berarus: • Genggam kawat dg tangan kanan • ibu jari diregangkan arah arus • Jari2 yang melingkari kawat arah medan magnet di ttk tsb • B tegak lurus thd garis radial putus2 yg menghub.ttk & arah • Gb a) B dikiri kawat menuju surface • Gb b) B dikiri kawat keluar surface
Dua kawat paralel panjang berarus berlawanan arah i1 dan i2 masing2 keluar & masuk surface. Tentukan besar dan arah medan magnet resultan pd titik P. i1=15 A, i2= 32 A dan d (jarak antar kawat) = 5,3 cm Contoh soal 1
Medan magnet resultan di titik P ad. jml vektor medan magnet krn arus pd kedua kawat Titik P berjarak R dr ke2 arus i1 &i2, mk: Besar sudut pd kawat 1 & 2 ad 45o , mk cos 45o = R/d atau R = d cos 45o Tentukan arah B1 & B2 aturan tangan kanan Jawab contoh soal 1
Kawat 1: arus keluar surface ibu jari mengarah keluar; jari yg ditekuk arah garis medan yi berlawanan jarum jam Medan magnet dkt kwt panjg berarus tegak lurus thd grs radial an ttk P dg sumber arus, mk di ttk P grs medan mengarah atas ke kiri Dg cr yg sama utk kawaat 2 di dpt grs medan mengarah atas ke kanan
Resultan medan magnet B di ttk P krn B1 & B2 tegak lurus thd masing2 mk • Sudut an arah B dan B2 dpt dihitung
Gaya Antara 2 Arus Paralel • Pd 2 kawat paralel pjg berarus ia dan ib sama arah,terpisah d • Arus medan magnet gaya • Ba ad medan magnet kwt b krn arus di kwt a • Fba ad resultan gaya pd kwt b krn arus di Ba • Utk menentukan gaya pd kawat b krn arus di kawat a perlu tahu harga & arah Badi kwt b
Utk menentukan gaya pd kawat berarus krn arus pd kwt lain (i) tentukan medan krn kwt lain pd kwt tsb (ii) tentukan gaya kwt pertama krn kwt ke2 Harga Ba di setiap ttk di kwt b Aturan tangan kananarah Ba pd kwt b ad ke bwh Fba pd kwt b dg pjg L krn medan magnet eksternal Ba: Pd gb L tegak lurus thd Ba, mk
Sesuai aturan tangan kanan arah Fba ad menuju kawat a • Prosedur yg sama utk menentukan gaya pd kwt a krn arus di kwt b arah Fab mengarah ke kwt b • 2 kwt dg arus paralel saling tarik menarik; ><
Medan Magnet pd Bagian LuarKawat Lurus Berarus • Kwt panjang berarus keluar dr surface • Besar B krn arus sama di semua ttk yg sama jaraknya r sama dr kwt medan B simetri silindrikal thd kwt
Kawat panjang beradius R & berarus seragam keluar dr surface medan magnet B simetri silindrikal Utk (bag. dlm kwt) yi. pd r<R Bag. dlm kwt B proporsional thd r B=0 di pusat kwt B= max di r=R Boutside=Binside di permukaan kwt Medan Magnet pd Bagian Dalam Kawat Lurus Berarus
Koil Berarus sbg Dipol Magnetik • Koil bersifat sbg dipol magnet jk ditempatkan pd medan magnet luar B mk torque yg bekerja (≠o) =NiA momen dipol magnetik N jml lilitan; i arus pd tiap lilitan; Aluasan tertutup utk masing2 lilitan ● arah genggaman koil dg tangan kanan; jari tangan arus, ibu jari direntangka momen dipol
Medan Magnet pd Koil Asumsi 1koil dg 1 loop Loop arus medan magnet spt magnet batang Aturan tangan kanan Arah momen dipol magnetik () dr kutub slt ke utara sama dg arah medan B dlm loop Pd ttk tertentu R jari2 lingkaran loop Z jarak ttk dr pusat loop
Pd ttk jauh dr loop z>>>R Krn A=R2, utk N lilitan pd koil berarus Pd koil berarus yg mrpk dipol magnet : menghasilkan torque jk ditempatkan pd medan magnet luar Menghasilkan medan magnet instrinsik sendiri, pd jrk ttt sepanjang sb pusat