KEMAGNETAN Asalusul Magnet Darimanakah magnet Berdasarkan asalnya magnet

KEMAGNETAN

Asal-usul Magnet Darimanakah magnet? Berdasarkan asalnya magnet ada 2 jenis, yaitu Magnet Alam Magnet Buatan

Magnet Alam Batu magnet pertama kali ditemukan pada tahun 6500 SM didaerah Yunani di propinsi Magnesia. Batu ini memiliki sifat khas, yaitu dapat menarik besi

Penggunaan Magnet Thalles adalah orang pertama yang meneliti tentang batu magnet. Magnet pertama kali digunakan untuk kompas oleh bangsa Cina Dalam perkembangannya magnet sekarang digunakan diberbagai alat

Magnet Buatan Magnet buatan ada dua jenis, yaitu: > Magnet Keras > Magnet lunak

Magnet Keras Magnet keras terbuat dari baja, Sulit dibuat namun sifat kemagnetannya kuat dan permanen Contoh : Kaset dan Kompas

Magnet Lunak Magnet lunak biasa terbuat dari besi lunak, mudah dibuat namun sifat kemagnetannya lemah dan sementara. Contoh: Bel listrik dan alat untuk mengangkat

Bahan-bahan Magnet Berdasarkan memagnetannya, benda digolongkan menjadi: - Bahan magnetik (ferromagnetik), yaitu bahan yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Contoh besi dan baja - Bahan non magnetik - paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contoh aluminium dan kayu - diamagnetik, yaitu bahan yang ditolak oleh magnet. Contoh emas

Bagian-bagian magnet Kutub magnet : bagian ujung magnet yang memiliki gaya magnet paling kuat Sumbu magnet: garis yang menghubungkan kedua kutub magnet Kutub magnet Sumbu magnet

Kutub Magnet memiliki 2 kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan Kutub utara : kutub magnet yang menghadap ke utara ketika magnet dapat bergerak bebas Kutub selatan : kutub magnet

Teori Magnet Bila kita memiliki magnet yang besar, kemudian kita potong menjadi dua, apakah potongannya juga merupakan magnet? Bagaimana kalau kita potong terus hingga tidak dapat dipotong

Sebuah magnet yang besar tersusun dari magnet yang kecil yang kita sebut magnet elementer. Karena magnet elementer adalah magnet yang paling kecil yang berupa atom, maka: Setiap benda

Pada sebuah magnet, magnet-magnet elementernya tersusun rapi dan searah. Sehingga menimbulkan kutub-kutub magnet Pada besi bukan magnet, magnet-magnet elementernya tersusun dengan arah yang berlainan. Sehingga tidak menimbulkan kutub magnet. Magnet Besi

Membuat Magnet Setelah kita mengetahui perbedaan antara benda magnet dan bukan magnet maka, kita dapat membuat sebuah besi yang bukan magnet menjadi magnet. Bagaimana caranya? Dengan menyusun rapi magnet elementernya dan membuatnya searah, maka besi tersebut menjadi sebuah magnet.

CARANYA? Ada tiga cara menyusun magnet elementer (membuat magnet) Pertama: digosok dengan magnet Kedua: diinduksi dengan magnet Ketiga: dengan menggunakan arus listrik DC

Digosok dengan Magnet

Diinduksi dengan magnet

Dengan Arus Listrik DC

Menghilangkan megnet Dapatkah sebuah magnet kehilangan sifat kemagnetannya? Sifat kemagnetan akan hilang bila magnet-magnet elementer penyusunnya kembali ke posisi semula yang tidak teratur. Hal ini dapat terjadi bila magnet: > dipukul / dibanting > dipanaskan > berada disekitar arus listrik AC (bolak-balik)

Medan Magnet Medan magnet adalah wilayah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet

Bumi sebagai Magnet Bumi yang kita tinggali memiliki sifat-sifat kemagnetan Sehingga bumi dapat kita sebut sebagai magnet Bagaimanakah bentuk magnet bumi?

Magnet Bumi Kita bayangkan seandainya magnet Bumi berbentuk batang Ternyata posisi kutub-kutub magnet Bumi tidak pas dengan posisi kutub geografi Bumi Kutub utara kompas Kutub utara bumi

Sudut deklinasi Karena kutub magnet Bumi tidak sama dengan kutub Bumi, maka kedua kutub tersebut membentuk sebuah sudut, yaitu sudut deklinasi. Sudut deklinasi adalah sudut yang Sudut deklinasi

Sudut Inklinasi Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh garis gaya magnet Bumi dengan arah horisontal Bumi. Sudut inklinasi

Listrik dan Magnet

Dari percobaannya Oersted menyimpulkan bahwa: Di sekitar arus listrk terdapat medan magnet. Untuk lebih memahaminya perhatikan percobaan berikut!

Percobaan Oersted

Medan magnet disekitar arus listrik Bagaimanakah bentuk dari medan magnet disekitar arus listri?

Medan magnet disekitar arus listrik Bagaimanakah bentuk dari medan magnet disekitar arus listrik?

• Untuk selanjutnya medan magnet disekitar arus listrik kuat medan magnet atau INDUKSI MAGNET ( B ) yang menyatakan besarnya fluks magnet (Φ) tiap satuan luas ( A ) sehingga didapat hubungan • B = Φ/A ( dlm Wb/m² ) • Medan magnet / Induksi magnet merupakan besaran VEKTOR

Arah induksi magnet di sekitar kawat lurus i B I = arus listrik B = induksi magnet i B

Elektromagnet / arah induksi magnet disekitar kawat melingkar Bagaimanakah medan magnet pada kawat berbentuk lingkaran?

Arah induksi magnet (B) Arah arus listrik ( I )i

Arah Medan magnet pada kumparan Arah induksi magnet ( B ) Arah arus listrik ( I )

Besar induksi magnet ( B ) • Besar induksi magnet sangat bergantung pada bentuk kawat penghantar listrik. 1. Kawat lurus dan panjang Kawat lurus panjang i a. P Besar induksi magnet di titik P Bp =μ¸i / 2�a thd P) ( a=jarak kawat

Besar Induksi Magnet (B ) • 2. Kawat penghantar listrik melingkar a r P Q x Besar induksi magnet disekitar kawat lingkaran ( di Q ) Bq = μ¸ia sin / 2 r² ( sin = a/r ) Besar induksi magnet di pusat lingkaran kawat ( di P ) yang berjari-jari a Bp = μ¸I / 2 a

3. Pada penghantar listrik yang berbentu kumparan. Kumparan atau solenoida bila diberi arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang sama dengan medan magnet pada magnet batang.

Besarnya Induksi magnet pd Solenoida Induksi magnet dapat diperkuat dengan cara: 1. memperbesar kuat arus listrik 2. memperbanyak lilitan kumparan 3. mengisi kumparan dengan inti besi lunak Shg. Didapat hub. :

• Besar induksi magnet pada sb ditengah-tengah solenoida: Bp =μ¸in ( n= N/l ) • Besar induksi magnet di ujung solenoida Bq = ½ Bp

4. Pada penghantar listrik yang berbentuk kumparan kawat yang melingkar atau TOROIDA • Besar induksi magnet pada sumbu toroida yang berjari-jari a. Bp = μ¸i. N / 2 a

Contoh Soal 1. 2. 3. 4. Penghantar listrik lurus dan panjang beraliran arus listri 1 A. Tentukanlah besar dan arah induksi magnet yang berada 1 cm tepat di sebelah utara kawat jika arah arus pada kawat vertikal keatas. Dua kawat lurus panjang sejajar beraliran arus listri sama 24 A berjarak 5 cm. Tentukan besar dan arah induksi magnet di titik diantara dua kawat yang berjarak 2 cm dari kawat 1 jika arah arus pada kedua kawat a. searah b. berlawanan arah Kawat melingkar dengan jari-jari 3 cm beraliran arus listri 15 A. Tentukan Besar induksi magnet a. dititik pada sumbu lingaran yang berjara 4 cm dari pusat lingkaran kawat. b. di pusat lingkaran kawat. Sebuah solenoida panjang 50 cm, tedapat 5 lilitan per cm beraliran arus listrik 0, 8 A. Hitung besar induksi magnet pada sumbu solenoida , jika titik tersebut berada a. ditengah-tengah solenoida. b. di salah satu ujung solenoida.

Contoh Aplikasi • Dalam kehidipan sehari-hari/ pada alat-alat listrik

Bel listrik

Bel listrik

Pesawat telepon

Relai : saklar elektromaknet dengan listrik kecil untuk menjalankan listrik yang besar

GAYA LORENTZ ( FL ) • Terapan Gaya Lorentz dlm kehidupan sehari-hari adalah sbg penggerak pada alat-alat listrik • KIPAS ANGIN • MESIN JAHIT • MESIN CUCI • MOTOR LISTRIK • BOOR LISTRIK • Dll

Gaya lorentz ( Fl = Fm =F ) Bila elektron melintas memotong medan magnet, maka elektron tersebut akan mengalami suatu gaya yang mendorongnya ke arah tertentu Gaya tersebut disebut gaya lorentz magnet kawat magnet baterai

Gaya Lorentz merupakan besaran VEKTOR • ARAH Gaya Lorentz ditentukan dengan kaidah/ aturan Tangan Kanan Tangan kanan Kawat lurus panjang F = Gaya lorentz ( N) B = Induksi magnet ( T ) I = Kuat arus ( A) = sudut antara I dan B

BESAR Gaya Lorentz Gaya lorentz dapat di perbesar dengan 3 cara, yaitu: 1. Memperkuat magnet ( B ) 2. Memperbesar kuat arus ( I ) 3. Memperpanjang kawat penghantar ( L )

Gaya Lorentz yang bekerja pada kawat beraliaran arus listrik ( F= Fmagnet ) (Kawat lurus panjang) Besar gaya lorentz secara umum F = ILB sin Untuk = 90º maka F = ILB dimana I = kuat arus (A), L= panjang kawat ( m) dan B induksi magnet (T)

Gaya Lorentz yang bekerja pada muatan listrik q dalam medan magnet B • Muatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet ( F ) q = muatan listrik (C), • F = qv. B Dimana v = kece. gerak q ( m/s ) dan B = induksi magnet (T) • Besar gaya lorentz/ magnet: • F= qv. B sin = sudut antara v dan B •

Kemana arah gaya Lorentz/magnetnya F R F X F=0 F X

Gerak muatan ( q )dalam medan magnet ( B ) • Muatan negatif / elektron yang masuk ke dalam medan magnet secara tegak lurus akan dibelokan (orbit melingkar)dg jari-jari r r = mv / q. B Medan magnet v v Frekuensi anguler/kecepatan sudut • = q. B / m r elektron Massa = m F Muatan = q B

Gaya Lorentz Pada dua kawat lurus panjang dan sejajar • • F F i 2 F=Gaya. Tarik menarik • i 1 a i 2 F i 1 a • Besar Gaya tolak tarik (F ) F = μ¸i 1 i 2 / 2 a F F=gaya tolak menolak

Contoh soal 1. Hitung gaya yang bekerja pada kawat yang panjangnya 0, 1 m , yang dilalui arus 10 A dalam medan magnet 0, 2 T Jika kawat tersebut. A. tegak lurus. B. miring 30 derajad. C. sejajar dengan medan magnetik 10 ‾² T 2. Hitung gaya yang dialami oleh sebuah elektron dengan muatan – 1, 6. 10‾¹ºC yang bergerak dengan kelajuan 1, 5 Mm/s memasuki suatu medan magnet 2 m. T. Jika arah kecepatan, a. tegak lurus. b. membentuk sudut 60 derajad. c. sejajar dengan arah medan magnet. 3. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 50. 000 m/s sejajardengan kawat yang bearus listrik 10 A. Jika jarak elektron ke kawat 1 cm Tentukan besar gaya yang dialami oleh elektron. 4. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 20 km/s memotong tegak lurus medan magnet 1, 8 m. T. Hitunglah jari-jari elektron dalam medan magnet.

lanjutan • • • 5 Gambar disamping menunjukkan kawat lurus panjang beraliran arus 5 A berjarak 2 cm dari kawat persegi yang beraliran arus listrik 2 A. Tentukan gaya yang dialami oleh kawat persegi 2 cm 6 cm 3 cm

Contoh Aplikasi Motor listrik Faradai mengembangkan teori Oersted dan Lorentz dengan membuat sebuah alat yang memanfaatkan teori-teori tersebut untuk mengubah energi listrik menjadi gerak. Ia menciptakan motor listrik. Dengan temuannya , Faradai telah memulai dunia baru dimana semua alat gerak dapat dijalankan dengan menggunakan listrik. magnet kumparan Cincin kolektor Sumber arus/ accu

Penggunaan Magnet

Soal ULHA MEDAN MAGNET • 1. Dua buah kawat lurus sejajar berjarak 5 cm masing-masing beraliran arus listrik 0, 9 A dan 1, 6 A tegak lurus bidang datar dengan arah sama seperti gambar. Tentukan besar dan arah Induksi magnet di titik P yang berada 3 cm dari kawat 1 dan 4 cm dari kawat 2 Kawat 1 kawat 2 5 cm 3 cm 4 cm P

Lanjutan ulha • 2. Sebuah kawat berbentuk lingkarandengan jari-jari 6 cm dan beraliran arus listrik 8 A terdiri dari 10 lilitan. Hitunglah Induksi magnet ? A. di titik pada sumbu kawat yang berjarak 8 cm dari pusat lingkaran kawat. B. di pusat lingkaran kawat. • 3. Sebuah partikel bermuatan listrik 2 C bergerak dengan kecepatan 4 M m/s sejajar dengan kawat lurus bealiran arus listrik 10 A pada jarak 2 cm dari kawat. Hitunglah besar gaya yang dialami oleh partikel. • 4. Sebuah proton dengan massa 9, 11 x 10¯³¹ kg bergerak dengan kecepatan 3 M m/s tegak lurus medan magnet sehingga lintasan proton berpa lingkaran. Jika induksi magnet B= 200 T. Hitunglah a. jari-jari lintasan proton. B. kecepatan sudut proton

Lanjutan Ulha • 5. Tiga kawat lurus A, B dan C panjang sejajar beraliran arus listrik seperti gambar. Hitungla gaya yang dialami oleh kawat B 30 A 3 cm A 5 cm B C 10 A 20 A

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK • LIHAT Power Point tentang INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK • LIHAT file lain : • Pada Power point ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK dan RANGKAIAN ARUS DAN TEGANGAN AC