CONTOH SOAL1.

2.

MEDAN MAGNET

Jika sebuah penghantar dialiri arus listrik maka di sekitar kawat tersebut akan timbul medan magnet. Hal ini pertama kali dikemukakan oleh seorang ilmuan yang bernama Hans Chrisitan Oersted (1777 – 1851) melalu percobaannya yang dikenal dengan percobaan Oersted.

Berdasarkan hasil percobaan, Oersted menyimpulkan bahwa di sekitar arus listrik terdapat medan magnet atau perpindahan muatan listrik menimbulkan medan magnet.

Medan Magnet pada Solenoida

Yang dimaksud dengan Solenoida adalah gabungan banyak kawat melingkar (loop arus melingkar). Garis medan di dalam kumparan hampir paralel, terdistribusi uniform dan berdekatan. Medan di luar solenoida nonuniform & lemah. Jika lilitan rapat & panjang solenoida tertentu, garis medan seperti terlihat pada gambar. Garis medan "divergen" / menyebar dari 1 ujung & mengumpul pada ujung yang lain. Ujung-ujungnya berlaku seperti kutub utara & selatan. Semakin panjang solenoida, semakin uniform medan di dalamnya. Solenoida ideal jika kawat rapat & panjangnya >> radiusnya. Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) N = jumlah lilitan dalam solenoidaL = panjang solenoida dalam meter ( m )

Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus menentukan arah medan magnet pada Solenoida.

Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung:

BP = Medan magnet diujung Solenoida dalam tesla ( T )N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitanI = kuat arus listrik dalam ampere ( A )L = Panjang Solenoida dalam meter ( m )

Induksi Magnetik pada Sumbu Solenoida

Solenoida didefinisikan sebagai sebuah kumparan dari kawat yang diameternya sangat kecil dibanding panjangnya. Apabila dialiri arus listrik, kumparan ini akan menjadi magnet listrik. Medan solenoida tersebut merupakan jumlah vektor dari medan-medan yang ditimbulkan oleh semua lilitan yang membentuk solenoida tersebut.

Medan magnet pada solenoida.

Pada Gambar diatas memperlihatkan medan magnetik yang terbentuk pada solenoida. Kedua ujung pada solenoida dapat dianggap sebagai kutub utara dan kutub selatan magnet, tergantung arah arusnya. Kita dapat menentukan kutub utara pada gambar

tersebut adalah di ujung kanan, karena garis-garis medan magnet meninggalkan kutub utara magnet.

Jika arus I mengalir pada kawat solenoida, maka induksi magnetik dalam solenoida (kumparan panjang) berlaku:

B = μ0 .I.n

Persamaan diatas digunakan untuk menentukan induksi magnet di tengah solenoida. Sementara itu, untuk mengetahui induksi magnetik di ujung solenoida dengan persamaan:Induksi magnetik (B) hanya bergantung pada jumlah lilitan per satuan panjang (n), dan arus (I ). Medan tidak tergantung pada posisi di dalam solenoida, sehingga B seragam. Hal ini hanya berlaku untuk solenoida tak hingga, tetapi merupakan pendekatan yang baik untuk titik-titik yang sebenarnya tidak dekat ke ujung.

Medan Magnet Pada Toronoida

Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan. Toroida adalah kumparan yang terdiri dari N lilitan kawat yang berbentuk seperti kue donat. Dengan menganggap kawat tersusun rapat, kita dapat menghitung medan magnet di dalam toroida, dengan jarak r dari titik pusat.

Gambar Rangkaian Toronoida

Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah ) dapat dihitung

Bo = Medan magnet dititik ditengah-tengah Toroida dalam tesla ( T )N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitanI = kuat arus listrik dalam ampere ( A )a = rata-rata jari2 dalam dan jari-jari luar toroida dengan satuan meter ( m )a = ½ ( R1 + R2 )

Induksi Magnetik pada Sumbu Toroida

Solenoida panjang yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran dinamakan toroida, seperti yang terlihat pada Gambar berikut:

Toroida

Induksi magnetik tetap berada di dalam toroida, dan besarnya dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Perbandingan antara jumlah lilitan N dan keliling lingkaran 2πa merupakan jumlah lilitan per satuan panjangn, sehingga diperoleh:

B = μ0 .I

RUMUS :

Rumus Kuat Medan Magnet Kawat Lurus Panjang

B = kuat medan magnetik (T)a = jarak titik dari kawat (m)i = kuat arus listrik (A)μo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Rumus Kuat Medan Magnet Kawat Melingkar

B = kuat medan magnetik (T)a = jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat (m)i = kuat arus listrik (A)μo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Rumus Kuat Medan Magnet Bagian Kawat Melingkar Sudut α

B = kuat medan magnetik (T)a = jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat (m)i = kuat arus listrik (A)μo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Kawat Melingkar N Lilitan

B = kuat medan magnetik (T)a = jari-jari lingkaran yang terbentuk oleh kawat (m)i = kuat arus listrik (A)N = banyaknya lilitanμo = 4π x 10−7dalam satuan standard

GlossariesT = teslaA = amperem = meterWb = weber

Fisika Study CenterRumus Kuat Medan Magnet Solenoida bagian Tengah

B = kuat medan magnetik (T)L = panjang solenoida (m)i = kuat arus listrik (A)N = jumlah lilitan solenoidaμo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Rumus Kuat Medan Magnet Solenoida bagian Ujung / Tepi

B = kuat medan magnetik (T)L = panjang solenoida (m)i = kuat arus listrik (A)N = jumlah lilitan solenoidaμo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Rumus Kuat Medan Magnet Toroida

B = kuat medan magnetik (T)a = jari-jari efektif toroida (m)i = kuat arus listrik (A)N = jumlah lilitan toroidaμo = 4π x 10−7dalam satuan standard

Glossaries1 Wb / m2 = 1 T

NAMA :

Abiyyu Dzaky Khairunnisa1315030118

Alifia Azzahra1315030032

Rafika Ardine Zhafira Hapsari

1315030089

KELAS : TT-2A

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI JAKARTA