1. Kaidah tangan kanan untuk mengetahui arah medan magnet

2. Simulasi Apabila kita menggenggam tangan kanan ibu jari sebagai arah arus listrik sedang keempat jari yang lain merupakan arah medan magnet Keterangan : 3. Hukum Biot-Savart Sebuah kawat apabila dialiri oleh arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang garis-garis gayanya berupa lingkaran-lingkaran yang berada di sekitar kawat tersebut. Arah dari garis-garis gaya magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan 4. Hukum Biot-Savart Apabila sebuah jarum kompas ditempatkan disekitar kawat berarus ( lihat gambar), maka jarum kompas akan mengarah sedemikian sehinga selalu mengikuti arah medan magnet 5. Hukum Biot-Savart 6. Hukum Biot-Savart 7. Hukum Biot-Savart Kuat medan magnet di suatu titik di sekitar kawat berarus listrik disebut induksi magnet (B). Besar Induksi maget (B) oleh Biot dan Savart dinyatakan : Berbanding lurus dengan arus listrik (I) Berbanding lurus dengan panjang elemen kawat penghantar () Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik itu ke elemen kawat penghantar Berbanding lurus dengan sinus sudut antara arah arus dan garis penghubung titik itu ke elemen kawat penghantar 8. Hukum Biot-Savart Secara matematis untuk menentukan besarnya medan magnet disekitar kawat berarus listrik adalah: Keterangan: dB = perubahan medan magnet dalam tesla ( T ) k = o = permeabilitas ruang hampa = i = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) dl = perubahan elemen panjang dalam meter (m) = Sudut antara elemen berarus dengan jarak ke titik yang ditentukan besar medan magnetiknya r = Jarak titik P ke elemen panjang dalam meter (m) 4/o 9. Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Besarnya B dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan : 10. Keterangan B = Medan magnet dalam tesla ( T ) o = permeabilitas ruang hampa = I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) 11. Simulasi 12. Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus : (induksi di titik P) Rumus untuk mencari r (jari jari lingkaran) : 13. Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung B = Medan magnet dalam tesla ( T ) o = permeabilitas ruang hampa = 4 . 10 -7 Wb/amp. m I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) = jari-jari lingkaran yang dibuat 14. Medan Magnet pada Solenoida Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan Solenoida. Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung: Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung : 15. Simulasi 16. Toroida Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan. Pada gambar anda anak panah merah adalah arah arus sedang tanda panah biru arah medan magnet. 17. Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah ) dapat dihitung Bo = Meda magnet dititik ditengah-tengah Toroida dalam tesla ( T ) N = jumlah lilitan pada Toroida dalam lilitan I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = rata-rata jari2 dalam dan jari-jari luar toroida dengan satuan meter ( m ) a = ( R1 + R2 ) Toroida 18. GAYA LORENTZ Dalam fisika, gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh medan elektromagnetik akibat menerima atau partikel bermuatan arus listrik. 19. Gaya Lorentz 20. EqFE BvqF B )BvE(qBvqEqFFF BE Gaya akibat medan listrik E : Gaya akibat medan magnetik B : Gaya akibat medan listrik E dan magnetik B (Gaya Lorentz): Gaya searah atau berlawanan arah dengan medan listrik tergantung pada muatan q Gaya tegak lurus pada bidang yang dibentuk oleh vektor v dan B perkalian vektor NB a)B,v(sinBvqBvqF GAYA LORENTZ 21. GAYA PADA KAWAT BERARUS iLBvB v L i90sinqvBF v L iitq v L t t q i o BLiFB 22. MOMEN GAYA PADA KUMPARAN ARUS iBAibBaRF ibBiLBF aRbL BNiA )iBA(NN Jumlah lilitan N : = momen dipole magnetik dari kumparan 23. Prinsip Kerja Motor Listrik Medan magnetik yang digunakan dihasilkan dari magnit batang Arus listrik dilewatkan melalui kumparan Pada saat arah arus seperti terlihat pada gambar momen gaya yang terjadi akan memutar kumparan searah jarum jam Setelah berputar 180 o , maka arah arus menjadi berlawanan arah dengan arah semula sehingga kumparan akan berputar kembali ketempat semula 24. Prinsip Kerja Motor Listrik Sebuah alat yang disebut komutator akan membalikkan arah arus sehingga kumparan akan berputar dengan arah semula. Akibatnya kumparan akan memutar poros secara terus menerus dalam arah yang sama. Jadi pada motor listrik energi listrik (berupa arus listrik) diubah menjadi energi mekanik (berupa batang poros yang berputar) 25. Kesimpulan 1. Medan magnet yang terdapat di induksi listrik pada kawat penghantar ditemukan oleh Hans Christian Oestred tahun 1820. 2. Arah medan magnetik induksi dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan, dimana jempol menunjukkan arus (I) dan keempat jari lainnya menunjukkan medan magnet 3. Rumus hukum Biot-Savart 26. Kesimpulan 4. Besar medan magnetik di : a. Kawat Lurus b. Kawat Melingkar 27. Kesimpulan 4. Besar medan magnetik di : c. Kawat Solenoida d. Kawat Toroida 28. Kesimpulan 5. Rumus Gaya Lorentz 6. Momen Gaya pada Gaya Lorentz iLBF iBA 29. Thank You for Attention