BAB 8 HUKUM BIOT SAVART A Patriot defense missile searches for a Scud over Tel Aviv. A radar tracking system is needed because the missile is accelerated by chemical combustion which is “slow” the same with the target Electromagnetic rail gun may prove to be more effective defense system Ripping apart the target by 2,5 cm steel cube with velocity of 10 km/s (within 1 ms)

Hukum Coulomb : Hukum Biot Savart : o = permitivitas ruang hampa o = permeabilitas ruang hampa

Medan magnetik pada kawat lurus panjang yang dilewati arus Kaidah tangan kanan ampere :

Contoh Soal 8.1 Kawat di bawah ini yang dilewati arus i terdiri dari sebuah busur lingkaran dengan sudut /2 rad dan dua kawat panjang yang berpotongan di pusat lingkaran C. Tentukan besar dan arah medan magnetik di titik C. Jawab : Perkalian vektor :

Arah B masuk ke bidang gambar

Gaya pada dua kawat panjang sejajar yang dilewati arus Kawat a dilewati arus ia menghasilkan medan magnetik di kawat b : Pada kawat b sepanjang L yang dilewati arus ib bekerja gaya : Dengan cara yang sama akan diperoleh Fba = Fab (tarik menarik)

Elektromagnetik Rail Gun Terdiri dari dua rel konduktor sejajar yang di dalamnya diletakkan kubus baja sebagai peluru Di belakang kubus terdapat lempengan tipis tembaga (bertindak sebagai sikring) yang menghubungkan kedua rel konduktor Mula-mula arus yang sangat besar dilewatkan pada rel sebelah kanan yang segera mengalir juga ke rel sebelah kanan melewati lempeng tembaga Arus pada rel sebelah kiri akan menghasilkan medan magnetik yang arahnya masuk ke bidang gambar, demikian juga arus pada rel sebelah kanan sehingga saling menguatkan yang menghasilkan medan magnetik yang sangat besar Arus yang sangat besar ini juga menyebabkan lempeng tembaga menguap menjadi gas konduktor Pada gas konduktor akan bekerja gaya yang akan mendorong dan menembakkan kubus baja Gaya ini mampu mempercepat kubus baja dari diam sampai kecepatan 10 km/s dalam waktu 1 ms

Contoh Soal 8.2 Dua kawat sejajar berjarak d = 5,3 cm dialiri arus masing-masing sebesar i1 =15 A dan i2 = 32 A yang arahnya saling berlawanan seperti terlihat pada gambar di samping ini. Tentukan besar dan arah medan magnetik total di titik P. Jawab :

n = jumlah lilitan per meter Medan magnetik pada solenoida dan toroida Solenoida N = jumlah lilitan n = jumlah lilitan per meter Toroida :

Contoh Soal 8.3 Sebuah solenoida sepanjang 95 cm dan berdiameter 4 cm. Bila jumlah lilitannya adalah 1200 dan dialiri arus sebesar 3,6 A, hitung medan megnetik yang terjadi di dalam solenoida tersebut Jawab : Contoh Soal 8.4 Sebuah toroida mempunyai diameter luar 20 cm dan diameter dalam 15 cm. Bila jumlah lilitannya 500 dandialiri arus sebesar 0,8 A. Hitung medanmagnetik yang terjadi di tengah-tengah toroida tersebut. Jawab :

Latihan Soal No. 1 Dengan menggunakan hukum Biot Savart , tentukan besar dan arah medan magnetik di titik C pada gambar di samping ini. Jawab : Arahnya masuk ke dalam bidang gambar Latihan Soal No. 2 Pada gambar di bawah ini, kawat panjang dialiri arus sebesar 30 A dan kumparan/lup segiempat dialiri arus sebesar 20 A. Hitung gaya total yang bekerja pada kumparan bila L = 30 cm, a = 1 cm dan b = 8 cm Jawab : 3,2 mN