620 likes | 1.57k Views
MEDAN MAGNET. 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
E N D
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
Medan dan Gaya Magnet • Muatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet: • Besar gaya magnet:
Gaya magnet pada proton • Berapaka besarnya gaya magnet yang dialami proton dengan arah gerak membentuk sudut 60° dengan arah medan magnet yang besarnya 2.5 tesla. Proton tersebut bergerak dengan kecepatan setengah kecepatan cahaya.
2a B F F Momen Gaya pada Loop • Ingat • Untuk medan magnet homogen terhadap arus • Maka momen gaya:
q+ q- 2a Momen Gaya pada Dipole • Ingat: • Maka F F E
Momen Listrik dan Momen Magnet • Momen magnet • Momen dipole lsitrik : vektor satuan
GAYA LORENTZ Ke mana arah Fmagnet?
v r B Gerak muatan dalam medan magnet • Muatan positif yang masuk ke dalam medan magnet akan dibeolokan (orbit melingkar) Frekuensi Siklotron:
E B p+ Siklotrom • 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 = 0 dan • maka E p+ B
p+ B 1 B E 2 Spektrometer Massa • Alat yang digunakan untuk menentukan massa atau perbandingan massa terhadap muatan: ; Jadi
t A=dt d + + + + - - - - V Efek Hall • Gaya magnet pada petikel pembawa muatan dalam konduktor berarus akan menimbulkan beda potensial (efek hall) Potensial Hall: Koefisien Hall:
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 • Medan magnet di sekitar berarus adalah: • Pada tahun 1920-an Jean-Baptiste Biot dan Felix Savart melakukan eksperimen menentukan medan magnet di sekitar kawat berarus tersebut: 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 Penggunaan Hukum Biot-Savart dB1 dB1 r1 r1 ds1
dB1 r1 Penggunaan Hukum Biot-Savart Analog :
r a q x ds Contoh 1: Medan magnet di sekitar kawat berarus
dB r ds Besar: Arah: B berarah keluar
dB r ds Contoh 2: Medan magnet dari loop kawat berarus ds Direction: r Magnitude: B keluar bidang gambar ds selalu terhadap r
a Hukum Amper • Integral tertutup B·ds sama dengan m0I, I adalah arus total yang dicakupi oleh permukaan tertutup I
I I I B B B B I I I I I
r I Medan magnet di sekitar kawat berarus atau
A r Medan magnet di dalam kawat berarus I0
B R r Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus
ds r Medan B di dalam Toroida • Toroid berbentuk donut dengan dililiti koil. • Maka,
Medan magnet di dalam Solenoida • Jika solenoida terdiri dari jumlah lilitan N dan panjang adalah l, maka: l ds