MEDAN MAGNET YANG DISEBABKAN OLEH ARUS Percobaan Oersted

MEDAN MAGNET YANG DISEBABKAN OLEH ARUS

Percobaan Oersted efek arus listrik pd arah jarum kompas l Tidak ada arus arah jarum sejajar sesuai arah horisontal medan magnet bumi l Ada arus magnet mengarah membtk lingk. tertutup di sekeliling kwt l Ujung anak panah utara l Arus keluar dr surface

Hukum Ampere Turunan dr. hk Biot-Savart l Eksperimen B pd berbagai r dr kwt lurus panjang dg penampang lingk. Yg mengangkut arus i l Jarum kompas berjarak r dr kwt berarus cenderung sejajar dg medan magnet luar (arah B sesuai kutub utara) l Jk arah arus dibalik jarum kompas akan membalik arahnya

Menentukan arah B pd kawat berarus i aturan tangan kanan “Genggam kawat dg tgn kanan & ibu jari diregangkan ibu jari sesuai arah arus, jari yg melingkar arah B l Hk. Ampere: Besar medan magnet di sekeliling kwt lurus dialirir arus sebanding dg arusnya & berbanding terbalik dg jarak an kawat dg ttk yg ditinjau l o = konst. Permeabilitas (4 x 10 -7 T. m/A)

Medan Magnet karena Arus pd Kawat Lurus Panjang Medan magnet pd jarak R tegak lurus dr kawat lurus infinit yg berarus i (masuk permukaan) : l l l B di tiap ttk ad garis singgung thd GMM B hanya tergantung pd I & jarak tegak lurus dr kawat B lingkaran simetris berpusat pd kawat

Aturan Tangan Kanan Menentukan arah medan magnet krn kawat panjang berarus: l Genggam kawat dg tangan kanan l ibu jari diregangkan arah arus l Jari 2 yang melingkari kawat arah medan magnet di ttk tsb l B tegak lurus thd garis radial putus 2 yg menghub. ttk & arah l Gb a) B dikiri kawat menuju surface l Gb b) B dikiri kawat keluar surface

Contoh soal 1 l Dua kawat paralel panjang berarus berlawanan arah i 1 dan i 2 masing 2 keluar & masuk surface. Tentukan besar dan arah medan magnet resultan pd titik P. i 1=15 A, i 2= 32 A dan d (jarak antar kawat) = 5, 3 cm

Jawab contoh soal 1 l l Medan magnet resultan di titik P ad. jml vektor medan magnet krn arus pd kedua kawat Titik P berjarak R dr ke 2 arus i 1 &i 2, mk: l Besar sudut pd kawat 1 & 2 ad 45 o , mk cos 45 o = R/d atau R = d cos 45 o l Tentukan arah B 1 & B 2 aturan tangan kanan

l l Kawat 1: arus keluar surface ibu jari mengarah keluar; jari yg ditekuk arah garis medan yi berlawanan jarum jam Medan magnet dkt kwt panjg berarus tegak lurus thd grs radial an ttk P dg sumber arus, mk di ttk P grs medan mengarah atas ke kiri l Dg cr yg sama utk kawaat 2 di dpt grs medan mengarah atas ke kanan

l Resultan medan magnet B di ttk P krn B 1 & B 2 tegak lurus thd masing 2 mk l Sudut an arah B dan B 2 dpt dihitung

Gaya Antara 2 Arus Paralel l l Pd 2 kawat paralel pjg berarus ia dan ib sama arah, terpisah d Arus medan magnet gaya Ba ad medan magnet kwt b krn arus di kwt a Fba ad resultan gaya pd kwt b krn arus di Ba Utk menentukan gaya pd kawat b krn arus di kawat a perlu tahu harga & arah Badi kwt b

l l Utk menentukan gaya pd kawat berarus krn arus pd kwt lain (i) tentukan medan krn kwt lain pd kwt tsb (ii) tentukan gaya kwt pertama krn kwt ke 2 Harga Ba di setiap ttk di kwt b l l l Aturan tangan kanan arah Ba pd kwt b ad ke bwh Fba pd kwt b dg pjg L krn medan magnet eksternal Ba: Pd gb L tegak lurus thd Ba, mk

Sesuai aturan tangan kanan arah Fba ad menuju kawat a l Prosedur yg sama utk menentukan gaya pd kwt a krn arus di kwt b arah Fab mengarah ke kwt b l 2 kwt dg arus paralel saling tarik menarik; >< l

Medan Magnet pd Bagian Luar Kawat Lurus Berarus l l Kwt panjang berarus keluar dr surface Besar B krn arus sama di semua ttk yg sama jaraknya r sama dr kwt medan B simetri silindrikal thd kwt

Medan Magnet pd Bagian Dalam Kawat Lurus Berarus l l Kawat panjang beradius R & berarus seragam keluar dr surface medan magnet B simetri silindrikal Utk (bag. dlm kwt) yi. pd r<R l l Bag. dlm kwt B proporsional thd r l l B=0 di pusat kwt B= max di r=R Boutside=Binside di permukaan kwt

Koil Berarus sbg Dipol Magnetik l Koil bersifat sbg dipol magnet jk ditempatkan pd medan magnet luar B mk torque yg bekerja (≠ o) =Ni. A momen dipol magnetik N jml lilitan; i arus pd tiap lilitan; A luasan tertutup utk masing 2 lilitan ● arah genggaman koil dg tangan kanan; jari tangan arus, ibu jari direntangka momen dipol

Medan Magnet pd Koil l l Asumsi 1 koil dg 1 loop Loop arus medan magnet spt magnet batang Aturan tangan kanan Arah momen dipol magnetik ( ) dr kutub slt ke utara sama dg arah medan B dlm loop l. Pd ttk tertentu l. R jari 2 lingkaran loop l. Z jarak ttk dr pusat loop

l Pd ttk jauh dr loop z>>>R l 1. l Krn A= R 2, utk N lilitan pd koil berarus 2. Pd koil berarus yg mrpk dipol magnet : menghasilkan torque jk ditempatkan pd medan magnet luar Menghasilkan medan magnet instrinsik sendiri, pd jrk ttt sepanjang sb pusat