Laporan Medan Magnet Di Sekitar Kawat Berarus

7/26/2019 Laporan Medan Magnet Di Sekitar Kawat Berarus

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-medan-magnet-di-sekitar-kawat-berarus 1/12

MEDAN MAGNETIK DISEKITAR KAWAT BERARUS

I. TUJUAN PERCOBAAN

a. Menentukan arah simpangan kompas di sekitar kawat berarus b. Menemukan hubungan medan magnetik dengan kuat arus

II. RUMUSAN MASALAH

a. Bagaimana hubungan medan magnetik dan kuat arus?

b. Bagaimana hubungan antara jarak kompas dari kawat penghantar?

c. Bagaimana arah penyimpangan jarum kompas setelah sumber tegangan

dibalik?

III. LANDASAN TEORI

Medan magnet berasal dari dua kata, yaitu medan dan magnet. Medan

berarti daerah sedangkan magnet sebenarnya berasal dari gaya magnetik.

Sehingga medan magnet merupakn daerah yang dipengaruhi oleh gaya

magnetik.

Besar medan magnet disebut kuat medan magnet yang menyatakan

banyaknya garis-garis gaya magnet pada suatu daerah tertentu. Medan magnet

merupakan besaran vektor, berarti memiliki besar dan arah.

Pada tahun !"#, $harles $oulomb telah berhasil menemukan pengaruh

gaya elektrostatis antara dua muatan. Penemuan ini juga menjelaskan bahwa di

sekitar muatan listrik timbul medan listrik. Pada langkah selanjutnya para

ilmuwan mengembangkan pengetahuan tentang hubungan muatan listrik dengan medan magnet. %khirnya pada tahun "&' seorang ilmuwan (enmark,

)ans $hristian *ersted berhasil membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus

ada medan magnet.

(alam percobaannya, *ersted meletakkan magnet jarum +kompas di

sekitar kawat berarus. ntuk kawat tak berarus kompas tetap sejajar kawat.

ika kawat dialiri arus listrik maka jarum kompas akan menyimpang.

Penyimpangan ini dapat membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus timbul

medan magnet.

(ari penemuan *ersted ini dapat membuktikan bahwa arus listrik sangat

berhubungan dengan medan magnet. Besar medan magnet atau kuat medanmagnet dapat ditentukan dari )ukum Biot-Savart dan %mpere. Sedangkan arah

medan magnet dapat ditentukan dari percobaan *ersted

1



ntuk menentukan arah medan magnet dapat menggunakan kaidah tangan

kanan dengan ibu jari lurus dan empat jari lain tertekuk tegak lurus. /bu jari

menyatakan arah arus listrik dan empat jari lain sebagai arah induksi magnet.

0ejala penyimpangan magnet jarum di sekitar arus listrik membuktikan

bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet.

ika arus listrik searah ibu jari, arah medan magnet yang timbul searah

keempat jari yang menggenggam. 1aidah yang demikian disebut kaidah

tangan kanan

Pemagnetan suatu bahan oleh medan magnet luar disebut

induksi. /nduksi magnetik sering dide2inisikan sebagai timbulnya medan

magnetic akibat arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar. *ersted

menemukan bahwa arus listrik menghasilkan medan magnetik. Selanjutnya

secara teoritis 3aplace menyyatakan bahwa kuat medan magnetik disekitar

arus listrik.

a. Berbanding lurus dengan kuat arus listrik b. Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak suatu titik dari penghantar

kawat tersebut.

c. %rah induksi magnet tersebut tegak lurus dengan bidang yang dilalui

arus listrik.

)ubungan antara medan magnet, kuat arus, dan jarak titik dari kawat

+penghantar dapat ditulis dalam persamaan berikut4

2



B= μ

0

2π

i

r

Ket: B 5 medan magnet +6esla

r 5 jarak titik dari penghantar +meter

μo=¿ permeabilitas ruang hampa +789 '-! :b %-m-

I =¿

1uat %rus +%mpere

IV. IDENTIFIKASI VARIABEL

• ntuk tabel

;ariabel kontrol 4 kuat arus.

;ariabel manipulasi 4 arah arus +arah sumber tegangan

;ariabel respon 4 kuat medan magnet

• ntuk tabel &

;ariabel kontrol 4 arah arus

;ariabel manipulasi 4 kuat arus, jarak kawat penghantar

;ariabel respon 4 kuat medan magnet

V. ALAT DAN BAHAN

a. 1awat

b. Sumber arus +baterai

c. 1abel

d. arum kompas

e. Mistar

2. %mperemeter

g. Sakelar

h. Papan rangkaian

VI. LANGKAH PERCOBAAN

a. Siapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan<

3



b. Susunlah alat-alat seperti gambar<

c. 0unakanlah sumber tegangan += > volt atau 7 buah baterai untuk tabel

pengamatan . (alam keadaan sakelar terbuka letakkan cm +ukur dengan

mistar kawat penghantar di atas dan sejajar jarum kompas + ke S.

d. %lirkan arus listrik ke dalam penghantar dengan menutup sakelar.

Perhatikan apakah jarum kompas menyimpang, dan kemanakah jarum

kompas menyimpang? $atatlah hasil pengamatanmu dalam tabel.

e. Baliklah sumber tegangan += ke arah yang berlawanan +S ke , kemudian

hubungkan sakelar +s dan catat hasil pengamatanmu dalam tabel.2. ntuk tabel pengamatan &, ubahlah jumlah sumber tegangan. 3alu ulangi

langkah d dan e untuk setiap jumlah tegangan.

g. auhkanlah jarum kompas dari kawat berarus listrik tersebut dan amati

bagaimana penyimpangan jarum kompasnya. Bandingkan dengan

simpangan jarum kompas sebelum di jauhkan.

VII. DATA HASIL PENGAMATAN

6abel 4 arah simpangan jarum kompas

o. 1uat %rus +% %rah %rus %rah Simpangan arum kompas. @ % ke S S ke +ke kiri menurut acuan utara

&. @ % S ke ke S +ke kanan menurut acuan

utara

6abel & 4 1uat arus dan kuat medan yang ditimbulkan

o. 1uat %rus+% %rah %rus %rah simpangan jarum kompas

. ,& % ke S S ke , ke kiri menurut acuan utara

4



dengan simpangan !o

&. ,> % S ke , ke kiri menurut acuan utara

dengan simpangan Ao

@. &,> % S ke , ke kiri menurut acuan utara

dengan simpangan &o

7. ,@ %

S ke

ke S, ke kanan menurut acuan

utara dengan simpangan Ao

#. &,@ % ke S, ke kanan menurut acuan

utara dengan simpangan >o

>. @ % ke S, ke kanan menurut acuan

utara dengan simpangan "o

VIII. PENGOLAHAN DATA

a. Menggunakan umus-umus

)ubungan antara medan magnet, kuat arus, dan jarak titik dari

kawat penghatar, dapat ditulis sebagai berikut4

B 5

µo

2 π

i

r

Ket: B 5 medan magnet +:bCm& atau 6esla

r 5 jarak titik dari penghantar +meter

μo=¿ permeabilitas ruang hampa +789 '-! :b %-m-

I =¿

1uat %rus +%mpere

ntuk tabel pengamatan

(engan kuat arus @% dan arah arus ke S, ternyata jarum kompas

menyimpang S ke dengan acuan utara ke kiri. arak kompas cmdari penghantar, maka kuat medannya4

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.3

2π .0,01

B 512 π x 10

−7

0,02π

5



B 5 6 x10−5T

1uat medan yang ditimbulkan ternyata >9' -# 6 untuk kuat arus @ %.

Setelah sumber tegangan dibalik +S ke ternyata jarum kompas

menyimpang ke S, dengan acuan utara ke kanan.

ntuk tabel pengamatan &

. (ata

%rah arus ke S, kuat arus yang terukur ,&%, dan r 5cm5','m

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.1,2 A

2π .0,01

B 54,8π x10

−7

0,02π

B 5 2,4 x10−5

T

adi, kuat medan yang ditimbulkan yaitu &,79 '-#.

&. (ata &

%rah arus ke S, kuat arus yang terukur ,>%, dan r 5cm5','m

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.1,6 A

2π .0,01

B 56,4 π x10

−7

0,02π

B 5 3,2 x 10−5

T

adi kuat medan yag ditimbulkan yaitu @,& 9 '-# 6

@. (ata @

%rah arus ke S, kuat arus yang terukur &,>%, dan r 5cm5','m

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.2,6 A

2π .0,01

B 510,4 π x10

−7

0,02π

B 55,2

x10

−5

T

6



adi, kuat medan yang ditimbulkan yaitu #,& 9 '-# 6

7. (ata 7

%rah arus S ke , kuat arus yang terukur ,@ %, dan r

5cm5','m

B 5µ0

2 π ir

B 54 π x 10

−7.1,3 A

2π .0,01

B 55,2 π x 10

−7

0,02π

B 5 2,6 x10−5

T

#. (ata #

%rah arus S ke , kuat arus yang terukur &,@ %,dan r 5cm5','m

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.2,3 A

2π .0,01

B 59,2π x10

−7

0,02π

B 5 4,6 x 10−5

T

adi, kuat medan yang ditimbulkan yaitu 7,>9'-# 6

>. (ata >

%rah arus S ke , kuat arus yang terukur @ %, dan r 5cm5','m

B 5

µ0

2 π i

r

B 54 π x 10

−7.3

2π .0,01

B 512 π x 10

−7

0,02π

B 5 6 x10−5T

adi, kuat medan yang ditimbulkan oleh arus @ % yaitu >9'-# 6

b. 6abel analisis dataCdata hasil analisis

6abel 4 arah simpangan jarum kompas

7



o. 1uat %rus %rah %rus Simpangan 1ompas 1uat medan magnet

. @ % ke S S ke > 9 ' -# 6

&. @ % S ke ke S > 9 ' -# 6

6abel & 4 kuat arus dan kuat medan magnet yang ditimbulkan

o. 1uat %rus %rah %rus Simpangan 1ompas1uat Medan

Magnet

. ,& %

ke S S ke

&,7 9 '

-#

6

&. ,> % @,& 9 ' -# 6

@. &,> % #,& 9 ' -# 6

7. ,@ %

S ke ke S

&,> 9 ' -# 6

#. &,@ % 7,> 9 ' -# 6

>. @,' % >,' 9 ' -# 6

c. Pembahasan

untuk tabel pengamatan

(engan kuat arus @%, arah arus ke S, jarak penghantar ke jarum

kompas cm, ternyata menghasilkan kuat medan magnet sebesar

> 9 '-# 6.

Sebelum sakelar +s dihubungkan, tidak terjadi perubahan pada

magnet jarum yang ada di bawah kawat penghantar dan tetap

mengarah ke S. Setelah sakelar +s dihubungkan, arus listrik

mengalir pada kawat penghantar, ternyata jarum kompas tidak lagi

menunjuk ke S. Magnet jarum tersebut menyimpang menuju S

ke atau dengan acuan utara ke kanan, hal ini menunjukkan magnet

jarum tersebut dipengaruhi oleh gaya magnet yang ditimbulkan oleh

arus listrik yag melalui penghantar sehingga menyimpang ke kiri

menyesuaikan arah medan listrik. ika sumber tegangan +baterai

dibalik, maka arus membalik. 1arena arah arus membalik, arah

medan magnet juga membalik sehingga jarum kompas juga akan

menyimpang berbeda dengan arah simpangan pertama. 3ebih

jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut4

8



1et. 0ambar4a. Sakelar terbuka tidak ada arus listrik, kompas sejajar kawat b. Sakelar ditutup kawat berarus dan menimbulkan medan magnet sehingga

jarum kompas bergerak ke kiri.c. ika baterai dibalik +arah arus membalik, arah simpangan kompas juga

membalikdan berlawanan dengan yang pertama +b.

(ari kejadian di atas dapat kita simpulkan bahwa di sekitar

kawat penghantar berarus listrik timbul medan magnet +B.Penyimpangan arah jarum kompas tersebut bergantung dari arah

medan magnet yang timbul disekitar kawat berarus.

untuk tabel pengamatan &

(ari data yang kita dapatkan seperti pada tabel &, dengan kuat

arus yang dibuat berbeda ternyata besar simpangan juga berbeda.

9



1etika kuat arus kecil maka besar sudut penyimpangan jarum

kompas juga semakin kecil, ini menandakan kuat arus mempunyai

hubungan dengan kuat medan magnet. Saat kuat arus yang melewati

kawat penghantar semakin besar maka besar sudut penyimpangan

kompas juga semakin besar.

− (engan arah arus ke S, kuat arus ,&% dan jarak kawat

penghantar ke kompas cm ternyata jarum kompas

menyimpang dengan arah S ke atau menggunakan acuan

utara ke kiri. (an medan magnet yang dihasilkan &,7 9 '-# 6.

− (engan arah arus ke S, kuat arus ,>% dan jarak kawat



utara ke kiri. (an medan magnet yang dihasilkan @,& 9 '-# 6.

− (engan arah arus ke S, kuat arus &,>% dan jarak kawat



utara ke kiri. (an medan magnet yang dihasilkan #,& 9 '-# 6.

− (engan arah arus S ke , kuat arus ,@% dan jarak kawat


menyimpang dengan arah ke S atau menggunakan acuan

utara ke kanan. (an medan magnet yang dihasilkan &,> 9 '-# 6.

− (engan arah arus S ke , kuat arus &,@% dan jarak kawat


menyimpang dengan arah ke S atau menggunakan acuanutara ke kanan. (an medan magnet yang dihasilkan 7,> 9 '-# 6.

− (engan arah arus S ke , kuat arus @,'% dan jarak kawat


menyimpang dengan arah ke S atau menggunakan acuan

utara ke kanan. (an medan magnet yang dihasilkan >,' 9 '-# 6.

Pada saat kawat penghantar berarus dijauhkan dari jarum

kompas ternyata jarum kompas tidak menyimpang,hal ini

dikarenakan tidak ada medan magnet lain yang berinteraksi dengan

magnet jarum kompas atau jarak kawat penghantar ke jarum kompasterlalu jauh.

IX. JAWABAN PERTANYAAN

a. )ubungan medan magnetik dengan kuat arus adalah medan magnetik

berbanding lurus dengan kuat arus artinya semakin besar kuat arus yang

melalui penghantar maka semakin besar pula medan magnet yang

10



ditimbulkan yang dibuktikan melalui besarnya penyimpangan jarum

kompas

b. )ubungan antara jarak kompas dari kawat penghantar yaitu semakin

dekat jarak yang kita ambil terhadap jarum kompas maka pengaruh arus

listrik terhadap penyimpangan kompas semakin terlihat, tetapi ketika di

jauhkan jarum kompas tidak menyimpang ini berarti bahwa arus listrik

menimbulkan medan magnet tetapi jauh dari magnet lain sehingga

keadaanya tidak dapat dibuktikan.seperti yang kita ketahui jarum kompas

adalah magnet jarum yang memiliki kutub utara dan selatan. 1etika

didekatkan medan magnet yang dihasilkan oleh kawat berarus

berinteraksi dengan medan magnet kompas,

c. %rah penyimpangan jarum kompas setelah di balik yaitu ketika arah arus

S ke jarum kompas ternyata menyimpang ke arah yang sebaliknya

ke S dengan acuan utara ke kanan. /ni menunjukkan arah arus berbeda

arah dengan medan magnet.

X. KESIMPULAN

(ari serangkaian analisis di atas dapat kita simpulkan bahwa 4

− Besarnya arus ternyata mempengaruhi besarnya kuat medan magnet

yang ditimbulkan +besarnya penyimpangan jarum kompas. Semakin

besar kuat arus yang melewati kawat penghantar, maka semakin besar

pula kuat medan magnet, semakin kecil kuat arus sudut penyimpangan

jarum kompas atau kuat medan magnet juga semakin kecil.− arak penghantar dari jarum kompas mempunyai pengaruh terhadap

penyimpangan jarum kompas. Semakin dekat jarak kawat penghatar ke

jarum kompas semakin kelihatan penyimpangan jarum kompas

sedangkan saat dijauhkan penyimpangan jarum kompas tidak terlihat.

DAFTAR PUSTAKA

11



%ri (amari. &''!. Mari Belajar Disika untuk SM%-M% 1elas E// /P%. Surabaya4

(epdiknas

1anginan Marthen. &''!. Disika untuk SM% 1elas E//. akarta4 =rlangga

Sri ahmini,dkk. &''!. /P% 6erpadu @ untuk SMPCM6s 1elas /E. Semarang4%neka /lmu

12

Documents

Laporan Medan Magnet Di Sekitar Kawat Berarus