750 likes | 3.03k Views
5. Hukum Biot-Savart. Tahun 1819 Hans Christian Oersted mengamati bahwa jarum kompas dapat menyimpang di atas kawat berarus Arus listrik sebagai sumber medan magnet. ^. r. Pada tahun 1920-an Jean-Baptiste Biot dan Felix Savart melakukan eksperimen menentukan
E N D
Tahun 1819 Hans Christian Oersted mengamati bahwa jarum kompas dapat menyimpang di atas kawat berarus • Arus listrik sebagai sumber medan magnet.
^ r Pada tahun 1920-an Jean-Baptiste Biot dan Felix Savart melakukan eksperimen menentukan medan magnet di sekitar kawat berarus : I ds r m0 - permeabilitas ruang hampa
dB2 dBi ri dsi r2 ds2 Penggunaan Hukum Biot-Savart • B = dB1+dB2+…+dBi • B =SdB dB1 r1 ds1
dB r ds dB1 dB1 r1 r1 ds1
dB1 r1 Analog :
dB r ds Medan magnet dari loop kawatberarus ds Direction: r Magnitude: B keluar bidang gambar ds selalu terhadap r
v r B Gerakmuatandalammedan magnet • Muatan positif yang masuk ke dalam medan magnet akan dibelokan (orbit melingkar) Frekuensi Siklotron:
E B p+ Siklotron • Siklotron: alat untuk mempercepat partikel (proton,detron dll) • Terdiri dari dua ruang semisilinder 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).
Pemilih Kecepatan • Gaya Lorentz • Ketika F = O dan • maka E p+ B
+ FE Selektor kecepatan & Gaya Lorentz +ve FB -ve Gaya magnetik Gaya listrik Gaya Lorentz Gaya Total
FB + + + FE v v Velocity Selector Berkas partikel bermuatan dalam medan B +ve Gaya magnetik Gaya listrik -ve
+ + FE v Velocity Selector (selektorkecepatan) +ve FB -ve FB
Velocity Selector Magnetic Force Electric Force Equating the magnitudes Since the velocity & Magnetic Field are perpendicular thus Since E & B are fixed we have selected a single velocity Finally
t A=dt d + + + + - - - - V Efek Hall • Gaya magnet pada partikel pembawa muatan dalam konduktor berarus akan menimbulkan beda potensial (efek hall) Potensial Hall: Koefisien Hall:
p+ B 1 B E 2 Spektrometer Massa • Alat yang digunakan untuk menentukan massa atau perbandingan massa terhadap muatan: ; Jadi
Contoh soal • Sebuah proton bergerak dalam lintasan lingkaran dengan jari-jari 14 cm dalam sebuah medan magnetik 0.35 T yang tegak lurus dengan kecepatan proton. Tentukan laju linier proton.