BENDA MAGNETIK

Kemagnetan Material Banyak benda-benda bersifat magnet, baik buatan maupun alamiah. Magnet mempunyai kemampuan memberikan gaya pada sesama magnet atau benda lain seperti besi. Semua magnet mempunyai dua kutub disebut kutub utara (North) dan kutub selatan (South Kutub sejenis akan saling tolak-menolak, sedangkan kutub yang tidak sejenis akan saling tarik-menarik.

Medan Magnet Adalah ruang disekitar sebuah magnet dimana muatan listrik yang bergerak dalam ruang tersebut mengalami gaya magnet Medan magnet di sekitar magnet batang Di dalam magnet, arah medan magnet dari U ke S; diluar magnet, arah medan dari S ke U. Kawat berarus listrik Arah garis2 gayanya merupakan lingkaran2 sepusat yang berpusat pada kawat. Kaidah tangan kanan : Ibu jari menunjukkan arah arus (I) Jari2 yang lain menunjukkan arah induksi magnet (B)

MEDAN MAGNET

Hans Christian Oersted Pada tahun 1820,ilmuan Denmark, Hans Christian Orsted adalah tokoh ilmuan fisika.dalam percobaanya,ia menggunakan sebuah kompas jarum untuk menunjukkan bahwa ketika arus listrik mengalir pada seutas kawat maka jarum kompas yang diletakkan pada daerah medan magnetic yang dihasilkan oleh kawat berarus menyebabkan jarum kompas menyimpang dari arah utara-selatan

GAYA MAGNET PADA MUATAN BERGERAK Medan magnet akan mengerjakan gaya F pada muatan bergerak Video

q bergerak dalam medan magnetik dengan kecepatan Gaya magnetik ( Gaya Lorentz) yang bekerja pada muatan q adalah : newton coulomb m/s Weber/m2 ; Tesla ( T ) ; Gauss ( G ) 1 T = 1 Wb/m2 = 10 4 G BESARNYA : F = q v B sin q ARAHNYA : TEGAKLURUS BIDANG SESUAI ARAH SEKRUP YANG DIPUTAR : ( lewat sudut terkecil ) BILA q POSITIF BERLAWANAN ARAH GERAK SEKRUP, BILA q NEGATIF Gaya Magnetik

Muatan q = - 2,64 nC bergerak dengan kecepatan 2,75.106 m/s. SOAL 1 Muatan q = - 2,64 nC bergerak dengan kecepatan 2,75.106 m/s. Carilah gaya pada muatan tersebut, bila medan magnetiknya adalah : a. = 0,48 Tesla b. = (0,65 + 0,65 ) Tesla Gaya Magnetik

POSITRON MASUK MEDAN MAGNETIK B UNIFORM Misalkan positron masuk medan magnetik yang densitas fluksnya 10 T dengan kecepatan 3. 10 7 m/s dalam arah tegaklurus medan B F magnet = q v B = ( 1,6.10 -19 ) ( 3.10 7 ) ( 10 ) = 4,8. 10 -11 newton F grav = m g = ( 9. 10 - 31 ) ( 10 ) = 9. 10 - 30 newton F grav <<< F magnet Arah gaya magnetnya selalu tegaklurus arah kecepatan, jadi gaya tidak mengubah besar kecepatan, tetapi mengubah arah terbentuk lintasan LINGKARAN Bila positron masuk tidak dalam arah tegaklurus, maka terbentuk lintasan spiral Gaya Magnetik

MENGHITUNG JARI – JARI LINGKARAN Positron membuat lintasan lingkaran Ada gaya sentripetal Asalnya dari gaya magnetik q v B JADI : q v B ATAU : Gaya Magnetik

SPEKTOGRAF MASSA ION-ION POSITIF MASUK CELAH S1 ION-ION BERGERAK LURUS F LISTRIK = F MAGNET q E = q v B SEMUA ION KELUAR DARI S2 DENGAN KECEPATAN YANG SAMA MASSA BERBEDA, RADIUS BERBEDA TERDETEKSI PADA FILM Gaya Magnetik

Elektron yang energi kinetiknya 45 keV bergerak dalam orbit SOAL 2 Elektron yang energi kinetiknya 45 keV bergerak dalam orbit melingkar tegak lurus terhadap medan magnetik 0,325 Tesla. a. Cari jari – jari orbitnya b. Cari perioda dan frekuensi geraknya Gaya Magnetik

GAYA MAGNETIK PADA KAWAT BERARUS Gaya pada muatan Berarus Video

F GAYA LORENTZ PADA KAWAT LURUS BERARUS I q v B ARUS I KE KANAN x x x x x x x x I MUATAN POSITIF q KE KANAN x x x x x x x x x GAYA PADA MUATAN q x x x x x q v B KE ARAH ATAS GAYA PADA KAWAT BERARUS I Gaya Magnetik

Sepotong kawat yang panjangnya 3 mm membawa arus 3 A SOAL 3 Sepotong kawat yang panjangnya 3 mm membawa arus 3 A dalam arah X. Kawat ini terletak dalam medan magnetik 0,02 T yang berada pada bidang XY dan membentuk sudut 30 o terhadap sumbu X. Berapa besarnya gaya magnetik yang bekerja pada potongan kawat tersebut dan ke mana arahnya ? SOAL 4 Potongan kawat lurus yang panjangnya 2 m membuat sudut 30 o dengan medan magnetik seragam yang besarnya 0,5 T. Carilah besar dan arah gaya magnetik pada kawat tersebut jika kawat itu dialiri arus 2 A ! Gaya Magnetik

Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar i1 i2 a a = jarak antara kedua kawat l = panjang kawat Kawat yg arah arusnya searah akan tarik-menarik. Bila berlawanan arah akan tolak-menolak.

Hukum Biot-Savard Induksi magnet di sekitar kawat yg berarus listrik dapat ditentukan dari persamaan2 yg diturunkan Biot & Savart. induksi magnet di pusat lingkaran : B i r jika kawat lingkaran disusun berupa kumparan lingkaran tipis dengan N lilitan:

induksi magnet oleh Solenoida dan Torenoida 1. Kawat solenoida panjang l = panjang kawat μ0 = 12,56x10-7Wb/A.m 2. Kawat toroida

PERMEABILITAS RELATIEF ZAT : SIFAT MAGNETIK ZAT PERMEABILITAS RELATIEF ZAT : PERMEABILITAS ZAT : µ = k m. µ₀ - DIAMAGNETIK : k m sedikit < 1 mis : timah hitam - PARAMAGNETIK : k m sedikit > 1 mis, aluminium - FEROMAGNETIK : k m berkisar 50 mis , besi Untuk memperkuat B , Solenoida / Toroida disisipi bahan dengan Km yang besar.

Hitunglah besar dan arah gaya pada elektron yang bergerak dengan SOAL 8 Hitunglah besar dan arah gaya pada elektron yang bergerak dengan kecepatan 4 Mm/s dalam bidang XY dengan sudut 60o terhadap sb Y di dalam medan magnet seragam 0,5 T searah sb X ! SOAL 9 Hitunglah besar dan arah gaya pada potongan kawat lurus berarus 2,5 A panjang 5 m searah sb X yang berada dalam medan magnet seragam 1 T berarah 60o terhadap sb X ! SOAL 10 Potongan kawat lurus yang panjangnya 1 m dan dialiri arus 1 A, diletakkan dalam medan magnetik seragam 0,01 T. Apabila potongan kawat searah sb X dan arah medan magnetik 30o terhadap sb X ke arah sb Z, tentukan besar dan arah gaya pada potongan kawat tersebut ! Gaya Magnetik