LKS medan magnet

LKS 11.1 Menguasai hukum kelistrikan arus bolak-balik Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan : • B = Medan magnet dalam tesla ( T ) • μo = permeabilitas ruang hampa = • I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) • a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) Contoh : Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ? Jawab : Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 – 3 Ampere a = 10 cm = 0,1 meter Ditanya : B = ………….? Dijawab : Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus : Keterangan: • BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T) • I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A ) • a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m ) • r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m ) • θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam derajad (°) • x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m ) dimana Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung • B = Medan magnet dalam tesla ( T ) • μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. m • I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) • a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) • r = jari-jari lingkaran yang dibuat contoh soal : Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada : a. pusat kawat melingkar ( O ) b. dititik P Jawab : Diketahui : I = 4 A a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8 Ditanya : a. Bo = ……. ? b. BP = ……. ? Dijawab : Medan Magnet pada Solenoida Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan Solenida . Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T ) μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) N = jumlah lilitan dalam solenoida L = panjang solenoida dalam meter ( m ) Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus menentukan arah medan magnet pada Solenoida. Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung: Keterangan: BP = Medan magnet diujung Solenoida dalam tesla ( T ) N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) L = Panjang Solenoida dalam meter ( m ) Contoh : Sebuah Solenoida panjang 2 m memiliki 800 lilitan. Bila Solenoida dialiri arus sebesar 0,5 A, tentukan induksi magnet pada : a. Pusat solenoida b. Ujung solenoida Jawab : Diketahui : I = 0,5 A L = 2 meter N = 800 lilitan Ditanya : a. Bo = ………… ? b. BP = ………. ? Dijawab : Medan Magnet di Sekitar Toroida Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan. Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah ) dapat dihitung • Bo = Meda magnet dititik ditengah-tengah Toroida dalam tesla ( T ) • N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan • I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) • a = rata-rata jari2 dalam dan jari-jari luar toroida dengan satuan meter ( m ) • a = ½ ( R1 + R2 ) Contoh : Sebuah Toroida terdiri dari 6000 lilitan dialiri arus listrik sebesar 10 A . Jika jari-jari dalam dan luar berturut-turut 2 dan 4 meter . Tentukan besarnya induksi magnet ditengah toroida ! Jawab : Diketahui : N = 6000 lilitan I = 10 A R1 = 2 meter R2 = 4 meter a = ½ ( 2 + 4 ) = 3 m Ditanya : Bo = ……… ? Dijawab : Hukum Biot Savart Definisi : Besar induksi magnetik di satu titik di sekitar elemen arus, sebanding dengan panjang elemen arus, besar kuat arus, sinus sudut yang diapit arah arus dengan jaraknya sampai titik tersebut dan berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya. B = k . Besar Gaya Lorentz. Hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan menyatakan bahwa besar gaya Lorentz dapat dirumuskan sebagai : F = B I sin  F = gaya Lorentz. B = induksi magnetik medan magnet. I = kuat arus. = panjang kawat dalam medan magnet.  = sudut yang diapit I dan B. HUKUM COULOMB Definisi : Besarnya gaya tolak-menolak atau gaya tarik menarik antara kutub-kutub magnet, sebanding dengan kuat kutubnya masing-masing dan berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya. F = gaya tarik menarik/gaya tolak menolak dalam newton. R = jarak dalam meter. m1 dan m2 kuat kutub magnet dalam Ampere-meter. 0 = permeabilitas hampa. Nilai = 107 Weber/A.m Tugas : 1. Berapakah induksi magnet pada sebuah titik yang berjarak 3 cm dari suatu penghantar lurus dan panjang berarus listrik 15 A? 2. Suatu penghantar berarus 20 A dibentuk melingkar dengan jari-jari 50 cm. Hitunglah : a. Induksi magnet di sebuah titik yang terletak pada sumbu lingkaran kawat dan berjarak 50 cm dari pusat b. Hitunglah induksi magnet dipusat lingkaran 3. Sebuah solenoida yang panjangnya 20 cm dialiri arus 5 A. Pada sollenoida terdapat 100 lilitan. Hitunglah induksi magnetik dipusat dan diujung solenoida! 4. Seutas kaat enghantar panjangnya 200 cm, berarus listrik 10 A, berada dalam medan magnet homogen dengan induksi magnet 0,02 tesla dan membentu sudut 30° terhadap arus listrik. Hitunglah besar gaya lorentz pada kawat tersebut!

  1. yaaahh,,baru buat malah jdi gk beraturaann ne..gawatt

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: