Fisika Dasar 2 Pertemuan 8 Kemagnetan.

Presentasi berjudul: "Fisika Dasar 2 Pertemuan 8 Kemagnetan."— Transcript presentasi:

1 Fisika Dasar 2 Pertemuan 8 Kemagnetan

2 Percobaan Oersted Menentukan adanya medan magnet di sekitar kawat berarus listrik Percobaan menggunakan kawat listrik dan jarum magnet kompas yang mana arus listrik menghasilkan gaya yang dapat memutarnya Besarnya gaya bergantung kedudukan relatif antara arus dan magnet sehingga kutub U memutar ke samping kiri ketika kawat diberi arus

3 Percobaan Ampere Ampere menyatakan bahwa dua buah kawat yang berarus listrik mengadakan gaya listrik tarik-menarik atau tolak-menolak Dua arus pada kawat yang sama arahnya akan tarik menarik dan dua arus pada kawat yang berlawanan arahnya akan tolak-menolak

4 Kaidah Tangan Kanan Berguna untuk menunjukkan arah kuat medan magnet
Telapak tangan seolah-olah menggenggam kawat berarus. Ibu jari sesuai arah arus listrik sedangkan 4 buah jari lainnya melingkar sesuai arah kuat medan magnet Besi di dekat arus listrik dapat mengalami gaya oleh medan magnet yang dihasilkan arus listrik

5 Hukum Biot-Savart Induksi magnetik pada suatu titik yang ditimbulkan oleh penghantar yang dialiri arus listrik sebanding : kuat arus listrik, panjang penghantar, dan sudut apit antara arah jarak r (dari titik induksi magnet P ke elemen penghantar) dan arah penghantar Dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak r

6 Fisika Dasar 2 Pertemuan 9 Gaya Magnet

7 Gaya Lorentz Penghantar yang berarus listrik ataupun muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnet homogen akan mendapatkan suatu gaya yang disebabkan pengaruh medan magnet Gaya tersebut adalah gaya Lorentz

8 Besar Gaya Lorentz F = B I L sin θ F = q v B sin θ Dimana :
F = gaya Lorentz, N I = kuat arus listrik, A L = panjang kawat, m v = kecepatan muatan listrik, m/s B = induksi magnet, T (tesla) Θ = sudut antara I & B atau v & B

9 Arah Gaya Lorentz Menurut aturan tangan kanan :
Ibu jari sebagai arah arus atau arah kecepatan muatan listrik positif 4 jari lainnya sebagai arah induksi magnet Telapak tangan menunjukkan arah gaya Lorentz

10 Gaya Lorentz untuk Partikel yang Bergerak Melingkar
Partikel muatan listrik bergerak tegak lurus medan magnet homogen yang mempengaruhinya, maka lintasan partikel tersebut berupa lingkaran berjari-jari R R = m v / q B dimana : R = jari-jari lingkaran, m m = massa muatan, kg v = kecepatan muatan, m/s q = besar muatan, C (coulomb) B = induksi magnetik, T (tesla)

11 Gaya Lorentz pada Dua Kawat Sejajar
Dua buah kawat lurus dialiri arus listrik dipasang sejajar menghasilkan gaya Lorentz pada kawat satu sama lain.Tarik-menarik bila arah arus sama, tolak-menolak bila arah arus berlawanan F = μo i1 i2 / 2 π a Dimana F = gaya Lorentz, N μo = permeabilitas vakum = 4 π.10-7 i1 i2 = arus kawat 1 dan 2, A (ampere) a = jarak kedua kawat, m

12 Pertemuan 10 Induksi Magnet
Fisika Dasar 2 Pertemuan 10 Induksi Magnet

13 Percobaan Faraday Batang magnet dimasukkan atau dikeluarkan pada kumparan arus listrik sehingga jarum galvanometer menyimpang Faraday membuktikan arus listrik dapat dibangkitkan menggunakan medan magnet Arus listrik dapat timbul jika magnet bergerak atau medan magnet berubah terhadap waktu Arus listrik yang ditimbulkan disebabkan induksi maka arusnya disebut arus induksi dan induksinya dinamakan induksi elektromagnet

14 GGL Induksi Jika jumlah garis gaya magnet yang masuk ke dalam kumparan berubah-ubah banyaknya, maka akan terjadi beda potensial antara ujung-ujung kumparan Beda tegangan yang demikian dinamakan gaya gerak listrik induksi (GGL Induksi) dan arus yang terjadi disebut arus induksi atau arus imbas

15 Permeabilitas Permeabilitas adalah kemagnetan, dalam artian kuat medan magnet dapat berlipat besarnya bila di dalam kumparan arus telah diisi zat sebagai pengganti udara atau vakum Permeabilitas relatif, ĸm = B / Bv Bv adalah B pada vakum atau udara, satuan T atau Wb/m2 (Wb = weber) Permeabilitas udara, μo = 4π.10-7 Tm/A Permeabilitas zat, μ = ĸm μo

16 Fluks Magnetik Fluks magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang dilingkupi oleh luas daerah tertentu dalam arah gerak lurus Besarnya fluks magnetik yang melalui suatu bidang adalah besar induksi magnetik dikalikan dengan luas bidang yang tegak lurus pada medan magnetik

17 Rumus Fluks Magnetik Φ = B.A Φ = fluks magnetik, Wb
B = induksi magnetik Wb/m2 A = luas bidang, m2 Bila medan magnet tidak memotong tegak lurus atau membentuk sudut tertentu dengan bidang, maka rumusnya Φ = B.A cos θ θ = sudut apit medan magnet dan normal bidang

18 Hk. Induksi Magnet Hk.Faraday:
“Gaya gerak listrik induksi yang terjadi dalam suatu rangkaian tertutup (loop) kawat besarnya berbanding lurus dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop kawat tersebut” Hk.Lenz: “Gaya gerak listrik induksi yang timbul menyebabkan arus induksi yang melawan penyebab timbulnya gaya gerak listrik induksi itu sendiri” Tanda negatif pada rumus Faraday pada Hk.Faraday dinyatakan oleh Hk.Lenz

19 Rumus GGL Induksi Rumus Faraday ε = - N ΔΦ / Δt ε = GGL Induksi, V
N = jumlah lilitan kumparan/loop Φ = kecepatan fluks magnetik, Wb/s Kawat bergerak tegak lurus medan magnet ε = B L v v = kecepatan kawat, m/s B = medan magnet, T L = panjang kawat, m

20 Fisika Dasar 2 Pertemuan 11 Induktansi

21 Induktansi Diri Induktansi diri adalah GGL induksi diri yang terjadi di dalam suatu penghantar apabila kuat arusnya berubah dengan satuan kuat arus perwaktu Arus induksi akan muncul pada kumparan atau lilitan kawat oleh karena GGL induksi

22 Rumus GGL Induksi ε = - L Δi / Δt ε = GGL induksi, V
L = induktansi diri, H Δi/Δt = cepat perubahan arus, A/s Joseph Henry : “Suatu kumparan mempunyai induktansi diri sebesar 1 Henry apabila perubahan kuat arus listrik sebesar 1 Ampere dalam 1 detik pada kumparan tersebut menimbulkan GGL induksi diri sebesar 1Volt”

23 Induktansi Bersama Bila fluks kumparan yang satu menembus kumparan lain, masing - masing kumparan dapat mengimbas pada kumparan lain Ada kumparan primer (sumber energi) yang arusnya berubah terhadap waktu menyebabkan imbas atau GGL induksi pada kumparan sekunder, sehingga M adalah induktansi bersama, M = Ns ΔΦs /Δip

24 Energi dalam Induktor W = ½ L I2 W = energi yang tersimpan, J
L = induktansi, H I = arus maksimum, A Induktor memiliki GGL balik oleh induksi diri sehingga energi diterima induktor oleh kenaikan arus dari nol, dan energi akan dikeluarkan bila arus turun menuju nol