1 / 32

Fisika Kelas X II Semester 1

Fisika Kelas X II Semester 1. Beranda. INDUKSI MAGNETIK DAN GAYA MAGNETIK. SK / KD. Indikator. Materi. Latihan. Referensi. Penyusun. Selesai. www.psb-psma.org Ikhlas Berbagi Rela Memberi. Standar Kompetensi.

udell
Télécharger la présentation

Fisika Kelas X II Semester 1

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fisika Kelas XII Semester 1 Beranda INDUKSI MAGNETIK DAN GAYA MAGNETIK SK / KD Indikator Materi Latihan Referensi Penyusun Selesai www.psb-psma.orgIkhlas Berbagi Rela Memberi

  2. Standar Kompetensi • Menerapkankonsepkelistrikandankemagnetandalamberbagaipenyelesaianmasalahdanprodukteknologi Kompetensi Dasar • Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi

  3. Indikator Pencapaian • Mendiskripsikan induksi magnetik di sekitar kawat berarus • Mendiskripsikan gaya magnetik pada kawat berarus • Mendiskripsikan gaya magnetik pada partikel bermuatan listrik yang bergerak di dalam medan magnetik • Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada teknologi motor listrik

  4. INDUKSI MAGNETIK Percobaan Han Christian Oersted (Th.1819) Suatu magnet jarum terletak dibawah kawat mengalami penyimpangan ketika kawat dialiri arus listrik. Ketika arus listrik pada kawat arahnya dibalik, ternyata arah penyimpangan magnet jarum berlawanan arah. jadi arah medan magnet tergantung arah arus listri

  5. INDUKSI MAGNETIK Arah Medan Magnet Arah medan magnet di suatu titik disekitar kawat lurus berarus merupakan garis singgung keliling lingkaran di titik tersebut. Arah medan magnet tersebut dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Genggamlah kawat berarus dengan ibu jari menunjuk sesuai arah arus listrik. Empat jari lain menunjukkan arah medan magnet. i i B r B r

  6. dB HukumBiot-Savart r a i dl α • Besarinduksi magnet dB yang disebabkanolehelemenarusadalah : • berbandinglurusdenganelemenaruslistrikIdl • berbandinglurusdengan sinus sudutantara r dan dl • berbandingterbalikdengankuadratjaraktitik yang diamatikekawat dl • Dirumuskandengan :

  7. a HukumAmper Integral tertutup B·ds sama dengan m0I, I adalah arus total yang dicakupi oleh permukaan tertutup,

  8. Medan Magnet disekitarKawatlurusPanjang • Ket: B = kuat medan magnet (Wb/m2 atau T ) I = kuat arus (A) a= jarak titik dari kawat (m) µ0 = permeabilitas ruang hampa µ0 = 4π.10-7 Wb/A.m Dengan menggunakan hukum Amper, maka kuat medan magnet disekitar kawat lurus panjang dinyatakan dengan : B a

  9. Contohsoal • Tentukanbesarinduksimagnetikdisuatutitik yang berjarak 4 m darikawatluruspanjangberaruslistrik 20 A • diketahui : I = 20 A a = 4 m µ0 = 4π.10-7Wb/A.m Jawab : JAWAB

  10. Contohsoal • Duakawatsejajar K-L terpisah 5 cm satusama lain. Keduakawatmasingmasingberaruslistrik 4 A dan 6 A searah. tentukanbesarinduksimagnetikdititik M yang terletak 2 cm dikanan K diantara K-L. B2 Diketahui : kawat K(1) dan L(2) I1 = 4A i2 = 6A a1 = 2 cm a2 = 3 cm Jawab. JAWAB K L I1 i2 B1 B1 = 2 . 10-5 Tesla B2 = 2 . 10-5 Tesla ke bawah ke atas Induksi magnetik di titik M merupakan resultan dari B = B1 + (-B2) = 0

  11. Medan Magnet dipusatkawatmelingkarberarus dB dB Cos α r a α α dB Sin α Besar induksi magnetik di titik pusat kawat melingkar adalah : B = kuat medan magnet a = jari-jari I = kuat arus N = jumlah lilitan

  12. Arahinduksimagnetikdisekitarkawatmelingkarberarus Dengan kaidah tangan kanan, maka arah medan magnetik pada kawat melingkar berarus(untuk arah arus berlawanan jarum jam) tampak seperti pada gambar (a)

  13. Contohsoal Sebuah penghantar berbentuk lingkaran berjari jari 10 cm dialiri kuat arus listrik 10 A. Jika induksi magnetic di pusat penghantar sebesar 6  . 10 –3 Wb/m2 ,berpakah jumlah lilitannya ? Diketahui : a = 10 cm = 0,1 m I = 10 A B = 6  . 10 –3 Wb/m2 Berapakah jumlah lilitan N Jawab : JAWAB N = 300 lilitan

  14. Medan Magnet padasolenoidaberaruslistrik Arah Medan magnet Dengan aturan tangan kanan dapat ditentukan kutub kutub U dan S, pada ujung solenoida. Genggam solenoda, 4 jari menunjuk arah arus dan ibu jari menunjukan arah magnet didalam solenoida U S U

  15. Besar Medan magnet padasolenoida Jikasolenoidamemilikijumlahlilitan N danpanjangnyaadalahL, makadenganmenggunakanhukumAmperbesarmedan magnet dipusatsolenoidaadalah : Medan magnet diujung solenoida

  16. Contohsoal • Suatusolenoidapanjangnya 20 cm terdiriatas 800 lilitandanjarijaripenampangnya 2 cm. Jikasolenoidadialirikuatarus 4A , berapakahinduksimagnetikdipusatdandiujungsolenoida ? • Diketahui : i = 4A l = 20 cm = 0,2 m N = 800 µ = 4π.10-7Wb/a.m2 • Jawab. Di pusatsolenoida B = µ i n = 4π.10-7 .4 . 800/0,2 B = 6,4 . 10-3 T Di ujungsolenoida. • B = ½ µ i n = ½ 6,4 . 10-3 T = 3,2 . 10-3 T JAWAB

  17. GAYA LORENTZ Merupakan gaya yang timbul pada penghantar berarus atau muatan yang bergerak dalam medan magnetik. Besarnya gaya Lorentz dirumuskan sebagai berikut. F = iBl Sin θ F = gaya Lorentz i = kuatarus B = kuatmedan magnet l = panjangkawatdalammedan magnet Θ = sudutantaraaruslistrikdenganmedan magnet

  18. Arah Gaya Lorentz Gaya Lorentz merupakanvektor yang arahnyatergantungpadaarahmedan magnet danaraharus. Dapatditentukandenganmenggunakankaidahtelapaktangankanan. • Bukatelapaktangankanan. • Arahkanempatjarisearahmedan magnet. Arahkanibujarisearaharus. • ArahhadaptelapaktanganmerupakanarahgayaLorents i B F

  19. Materi Sebuahkawatpanjangnya 60 cm dialiriaruslistrik 10 A, terletakdidalamruangmagnetikhomogen yang kuatmedannya 4.10-3 T. tentukanbesargayalorenpadakawat, jikaaraharusdanarahmagnetiksalingmembentuksudut : (a) 30 odan (b) 90 o Diketahui : l = 60 cm = 0,6 m i = 10 A B = 4.10-2 T Jawab: • F = iBl Sin θ = 10 . 0,6 . 4.10-3 Sin 30 o  F = 1,2 . 10-2 N b. F = 10 . 0,6 . 4.10-3 Sin 90 o = 2,4 .10-2 N JAWAB

  20. Gaya Lorentz Padaduakawatsejajarberaruslistrik Jikaduakawatlurusdiletakkansejajarterpisahsejauh a danmasing-masingdialiriaruslistrik i1dan i2makamasingmasingarusakanmenghasilkaninduksimagnetikdanpadatiaptiapkawatbekerjagaya Lorentz yang samabesar. Besargaya Lorenz padatiapkawatdinyatakandenganpersamaan : I1 i2 B 1 F F l = panjang kawat A = jarak antar kawat i = kuat arus F = gaya B2 (1) (2)

  21. Arahgaya Lorentz padakawatsejajar Jika dua kawat sejajar dialiri arus listrik berlawanan arah, maka gaya yang terjadi pada kedua kawat adalah tolak menolak i1 B 1 F …….. a …… F i2 (1) (2)

  22. ContohSoal Duakawatsejajarpanjangnya 1 m masingmasingdialiriaruslistrik 1 A. jikajarakantarakeduakawat 1m. Tentukanbesargaya Lorentz padakeduakawat. Jawab. JAWAB Dengan demikian maka yang dimaksud dengan kuat arus 1 Amper adalah besar kuat arus listrik yang mengalir pada dua kawat sejajar yang terpisah 1 m dan menyebabkan gaya sebesar 1.10-7 N

  23. Gaya Lorentz PadaPartikelBermuatanlistrik • Bahwabesargaya Lorentz padakawatberaruslistrikadalahF = ilB sin θ . • Dan bahwakuatarusadalahmuatanlistrik yang bergeraktiapsatuanwaktui = q/t • Sehinggapadapartikel yang bergerakmemotongmedan magnet akanbekerjagaya Lorentz yang besarnya : • F = qv x B sinθ • Ket : F = gaya (N) Q = muatanlistrik (C) v = kecepatan ( m/s ) B = medan magnet ( T ) θ = sudutantaraarahkecepatanterhadaparah B

  24. Contohsoal Sebuahpartikelbermuatanlistrik 3,2 . 10-19 C, bergerakdengankecepatan 6 . 10 6 m/s searahdengansumbu +x didalamruangmagnetik yang kuatmedanmagnetiknya 3.10-4 T kearah +Y. Tentukanbesardanarahgaya Lorentz. • Jawab. • F = qvB sin θ = 3,2.10-19.6.106.3.10-4 • F = 5,76 . 10-16 N searahsumbu +Z JAWAB

  25. F B Gaya Lorenfz – Gaya Sentripetal Partikel bermuatan positif q yang masuk ke dalam medan magnet akan dibelokan dan bergerak melingkar dengan jari - jari lintasan r , pada partikel bermassa m tersebut bekerja gaya sentripetal yang seimbang dengan gaya Lorentz. Frekuensi sudutnya: v

  26. Selektorkecepatan • Sebuah partikel bermuatan bergerak memasuki medan magnetik dan medan listrik secara tegak lurus. Agar partikel tidak mengalami pembelokan, maka besar gaya Lorentz dan gaya Coulomb haruslah sama besar.

  27. Selektorkecepatan & Gaya Lorentz +ve Besar gaya magnet sama dengan gaya listrik qvB = qE Sehingga besar kecepatan partikel dengan linsannya lurus adalah : v = E/B FL + FE -ve Gaya magnetik  Gaya listrik  Gaya Total 

  28. Penerapan Gaya Lorentz Gaya Lorentz ataugayamagnetikdiantaraditerapkanpada : • Motor listrikmotor listrikbanyakdimanfaatkanpadaperlatanrumahtangga ( mixer, blender, kipasangin, danpompa air ) pertukangan ( borlistrik, gerinda, gergajilistrik, danmesinbubut) • Galvanometer danAlatukurlistrik ( ohm meter, volt meter danamper meter )

  29. Latihansoal • Suatu kawat lurus panjang berarus listrik 6 A. tentukan besar induksi magnetik di titik P yang terletak 12 cm dari kawat. • Dua kawat sejajar P-Q terpisah 6 cm satu sama lain, masing – masing berarus listrik 4 A dan 10 A searah. tentukan besar induksi magnetik di R. R terletak diantara kedua kawat berjarak 4 cm dari P. • Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas 40 lilitan dan jari-jarinya 10 cm. Agar induksi magnetic di pusat lingkaran 8 x 10 –3 T, berapakah kuat arus listrik yang harus mengalir pada kawat ? • Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas 50 lilitan dan jari-jarinya 10 cm, jika kaawat dialiri kat arus listrik 6A , berapakah induksi magnetic di pusat lingkaran ?

  30. LatihanSolal • Pada sebuah kawat lurus panjangnya 20 cm berarus listrik 10A bekerja gaya magnet 0,5 N. jika arah medan magnet membentuk sudut 90 o terhadap arah arus, hitunglah besar medan magnetnya. • Dua kawat sejajar panjangnya 2 m berjarak 3 mm dialiri arus listrik 8 A berlawanan arah, tentukan besar gaya pada kedua kawat tersebut. • Sebuah partikel bermuatan listrik 6,4.10-19 C bergerak dengan kecepatan 5 . 104 m/s memasuki ruang magnetik homogen secara tegak lurus medan magnetik. Jika kuat medan magnetiknya 0,02 T , tentukan besar gaya magnet yang bekerja pada partikel tersebut. • Pada jarak 1 cm dibawah kawat lurus berarus 50 Ampere bergerak elektron sejajar kawat dengan kecepatan 2 . 106 m/s. hitunglah besar gaya Lorentz yang bekerja pada elektron.

  31. Referensi • Drs. Suprianto M.Si. Fisika SMA Kelas XII , Jilid 3 , Phiebeta. Th. 2007 • Dr. Engg. Mikrajuddin Abdullah, M.Si, Fisika SMA dan MA untuk Kelas XII Semester 1, esis, Th. 2007. • Sulistyahadi, S.Si , Bahas Tuntas 1001 Soal Fisika SMA , Pustaka Widyatama, Th.2010 • WWW. Yohanes Surya.Com

  32. Penyusun Parsidi , S.Pd SMAN 6 Banjarmasin Penelaah Nur Samsudin, S.Pd. Fis. SMAN 2 Purbalingga

More Related