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

MAGNET DAN KUTUB KUTUB MAGNET Kutub-kutub magnet selalu hadir secara berpasangan dantidak dapat dipisahkan meskipun magnet dipotong-potong Kita hanya dapat menemukan dipol magnet dan tidak atau belum ditemukan monopol magnet. Arah dipol magnet bergeser sekitar 11 derajat dari kutub (sumbu rotasi) bumi.

Medan dan Gaya Magnet Medan magnet digambarkan dengan garis-garis gaya magnet. Garis gaya magnet berarah keluar dari kutub utara dan masuk pada kutub selatan. Medan magentik didefinisikan melalaui gaya yang dilakukan pada suatu partikel bermuatan yang bergerak dengan kecepatan v

Medan dan Gaya Magnet Muatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet: Besar gaya magnet:

KE MANA ARAH GAYA MAGNETNYA?

Gaya magnet pada proton Berapakah 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.

GAYA LORENTZ Apabila partikel bermuatan berada dalam medan listrik dan sekaligus dalam medan magnet, maka total gaya yang bekerja pada partikel dikenal dengan gaya Lorentz yaitu jumlah gaya listrik dan gaya magnet Ke mana arah Fmagnet?

Gerak muatan dalam medan magnet Muatan positif yang masuk ke dalam medan magnet akan dibelokkan (orbit melingkar) r v B Frekuensi Siklotron:

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). B E p+

Contoh soal Siklotron Sebuah partikel bermuatan dan bergerak dengan kecepatan 10^7 m/s measuki medan magnet B = 0,4 T dg arah masuk bidang gambar. Gambarkan lintasan dan hitung jejari lintasannya bila (a) pertikelnya proton dan (b) pertikelnya elektron.

Pemilih Kecepatan Gaya Lorentz Ketika F = 0 dan maka E p+ B

Spektrometer Massa Alat yang digunakan untuk menentukan massa atau perbandingan massa terhadap muatan: p+ E B 1 2 ; Jadi

Contoh soal Medan listrik pada suatu selektor kecepatan dalam spektrograf massa adalah 1,2 x 10^5 V/m. Medan magnet yang digunakan dalam pemilih kecepatan maupun dalam ruang orbit siklotron adalah 0,6T. Sebuah proton membuat lintasan berjejari 7,28 cm. Tentukan massa proton tersebut.

Efek Hall Gaya magnet pada petikel pembawa muatan dalam konduktor berarus akan menimbulkan beda potensial (efek hall) + - V Potensial Hall: t d A=dt Koefisien Hall:

Gaya magnet pada kawat berarus

Momen Gaya pada Loop B Ingat Untuk medan magnet homogen terhadap arus Maka momen gaya: 2a F B

Momen Gaya pada Dipole Ingat: Maka F 2a q- q+ F E

Momen Listrik dan Momen Magnet Momen dipole lsitrik : vektor satuan

HUKUM BIOT- SAVART Tahun 1819 Hans Christian Oersted mengamati bahwa jarum kompas dapat menyimpang di atas kawat berarus Arus listrik sebagai sumber medan magnet.

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: Medan magnet di sekitar berarus adalah: I ds r ^ r m0 - permeabilitas ruang hampa

Penggunaan Hukum Biot-Savart B = dB1+dB2+…+dBi B =SdB dB2 dB1 dBi dsi r2 ri r1 ds2 ds1

Penggunaan Hukum Biot-Savart dB1 dB1 ds r dB r1 r1 ds1

Penggunaan Hukum Biot-Savart dB1 r1 Analog :

Contoh 1: Medan magnet di sekitar kawat berarus ds x q r

Besar: Arah: B berarah keluar ds r dB

Contoh Soal Sebuah kawat berarus i=2A sepanjang 1m. Berapakah medan magnet di titik P pada sumbu yang melalui tengah-tengah kawat berjarak ½ m dari kawat?

Contoh 2: Medan magnet dari loop kawat berarus ds Direction: r Magnitude: B keluar bidang gambar ds selalu  terhadap r ds r dB

Hukum Amper Integral tertutup B·ds sama dengan m0I, I adalah arus total yang dicakupi oleh permukaan tertutup a I

B I I B I I B I I B I I

Medan magnet di sekitar kawat berarus atau

Medan magnet di dalam kawat berarus I0

Medan magnet di sekitar kawat panjang berarus

Medan B di dalam Toroida Toroid berbentuk donut dengan dililiti koil. Maka, ds r

Medan magnet di dalam Solenoida Jika solenoida terdiri dari jumlah lilitan N dan panjang adalah l, maka: l ds

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.

Tugas :

Kisi-kisi UAS Getaran pada pegas Dinamika fluida pada tandon air Menghitung energi kalor pada perubahan wujud zat Menentukan arus listrik pada rangkaian dengan 2 loop Menentukan massa ion dalam spektrograf massa