Pengantar Medan Elektromagnetik Kuliah Medan Elektromagnetik Teknik Elektro

Pengantar Medan Elektromagnetik Kuliah Medan Elektromagnetik Teknik Elektro FT UNJ

Contents Konsep Gelombang Parameter Gelombang Sketsa Gelombang Elektromagnetik Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik Pengenalan Konsep Maxwell Company Logo

Apa itu Gelombang ? Gelombang adalah getaran yang merambat Apakah dalam perambatannya perlu Tidak harus ! medium/zat perantara ? Berdasarkan ada/tidak adanya medium perlu medium 1. Gelombang Mekanik 2. Gelombang Elektromagnetik

Parameter Gelombang Electric Field + Wavelength ( ) Amplitude (A) 0 Periode (p) Time or Distance : waktu yg diperlukan untuk oleh satu gelombang. Frequency (n) : jumlah gelombang tiap detik. n = 1/p ( s-1 = Hz ) Amplitude (A) : tinggi gelombang maksimum. Wavelength (l) : jarak antara 2 titik identik dalam satu gelombang.

Superposisi Gelombang Prinsip superposisi – jika 2/lebih gelombang melewati tempat yg sama, akan terjadi interferensi yg bersifat aditif. Ø 2 buah gelombang pada frekuensi sama, tetapi berbeda dalam fase dan amplitudo. y 0 Time ü Interferensi Konstruktif- terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya sama [ (f 2 – f 1) = 0° or 360°] ü Interferensi Destruktif - terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya beda [ (f 2 – f 1) is 180°]

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Merupakan suatu gelombang dari hasil perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan. Arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.

Wavelength (amplitude): panjang gelombang Frequency: jumlah gelombang per detik Long waves = low frequency, low energy Short waves = high frequency and high energy yyy zzz xxx Magnetic Field Electric Field

Sketsa gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah fungsi sinus, bersifat aditif. y = A sin (2 pnt + f) y = electrical or magnetic field strength A = amplitude n = frequency t = time f = phase angle (0° - 360° or 0 - 2π radians) y 1 = A sin 2 pnt Field Strength (y) y 2 = A sin 2 pnt - 90 0 p 2 p 3 p 2 2 p 2 gelombang dengan Df = 90° or p/2 5 p 2

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik 1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium 2. Merupakan gelombang transversal, yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatannya 3. Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik 4. Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi) 5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus

BAGAIMANA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK TERJADI? Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell (James Clark Maxwell) : “Jika medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka sebaliknya, perubahan medan listrik dapat menyebabkan medan magnet. ” 3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan : Ø arus listrik menimbulkan medan magnet Ø medan maget menimbulkan ggl induksi Ø perubahan fluks magnet menimbulkan arus induksi

Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz” Heinrich Hertz menemukan cara menghasilkan gelombang radio dan menentukan kelajuannya

TEORI MAXWELL Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas ( ) dan permeabilitas ( ) zat.

Kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya yang dirumuskan : o = 8. 85 x 10 -12 C 2/Nm 2 o = 12. 56 x 10 -7 wb/amp. m C = 3. 108 m/s o = permitivitas ruang hampa o = perbeabilitas ruang hampa C = cepat rambat cahaya

Cepat rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan panjang gelombang dan frekwensi : c = . f c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3. 108 m/s) = panjang gelombang (m) f = frekwensi (Hz)