magnet 1 (2)

Magnetic FieldMagnetic Field

2

Standard Competence : To apply concept electricity and magnitism in so many solving of technological product and problem.

Standar Kompetensi :Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknoogi.

• Basic Competence :• 2.2 To apply of magnetic induction and magnetic force at some technological product• Kompetensi Dasar :• 2.2 Menerapkan induksi magnet dan gaya magnet pada beberapa produk• Indicators :• To describe of magnetic induction around strand of metal have current and moving electric charges• Indikator :• Mendeskripsikan kuat medan magnet pada kawat berarus dan muatan yang bergerak.

Concept map

3

Gaya Lorenz

ToroidaInd pd kwt lurus

SelenoidaInd pd Kwt mlkr

MEDAN MAGNET

Momen Koppel

Gaya Lorenz pd kwt sejajar

Gaya Lorenz pd muatan yg bergerak

Aplikasi

• Dapat digunakan untuk mengarahkan catheter saat dimasukkan dalam sistem peredaran darah.

• Dapat digunakan untuk mengambil serpihan logam yang masuk dalam kecelakaan mata. Dengan teknik lain akan sulit kiranya mengangkat serpihan logam dengan jumlah yang besar dengan ukuran yang sangat kecil.

Penggunaan Medan Magnet dalam

Kesehatan

• Asbes mengandung besi sehingga pada paru-paru para pekerja pembuat asbes dimungkinkan terdapat asbes di dalamnya. Keberadaan asbes dalam tubuh dapat dideteksi dengan medan magnet.

• Pada sistem saraf dan otot terdapat aliran arus listrik, dan ini tentu saja akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet tubuh dapat digunakan untuk mengukur kondisi kesehataan manusia.

• Medan magnet terbesar dihasilkan oleh jantung. Walaupun harganya sangat kecil, dengan peralatan yang canggih medan magnet dalam jantung dapat diukur. Medan magnet yang direkam disebut magnetocardiogram (MCG).

Penggunaan Medan Magnet dalam

Kesehatan

Penggunaan Medan Magnet dalam Kesehatan

• Medan magnet dalam otak juga dapat diukur namun harganya lebih kecil dibandingkan medan magnet jantung (kurang lebih sebesar sepersejuta harga magnet bumi). Rekaman medan magnet otak disebut magnetoencephalogram (MEG).

Nuclear Magnetic Resonance (NMR)

NMR imaging

9

Magnetic Resonance Imaging

A “slice” of human brain

10

Magnetic LevitationMagnetic Levitation

These express trains in Japan are capable of speeds

ranging from 225 ~ 480 km/h

Penggunaan Elektromagnetik• Untuk mengangkat benda-benda dari besi

Penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh

Generator PLTA30M

W 10000

V

Trafo Step

Up

150

kVTraf

o Step

down

20 kV

Trafo

Step

down

220 V

Magnet dapat menarik benda-benda dari bahan tertentu

Asal-usul Kemagnetan• Kata magnet berasal dari kata

magnesia,magnesia, yang merupakan nama suatu daerah di Asia Kecil, dimana ditemukannya batu besi lebih dari 2000 tahun yang lalu.

• Bangsa Cina sudah menggunakan petunjuk arah kompas magnetik dalam pelayaran kira-kira mulai tahun 1200.

15

MAGNETS

Bahan Magnetik dan Non-magnetik• Bahan Magnetik :

Bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dan dapat dimagnetkan.Contoh : besi, baja, nikel, kobalt

Bahan Non-magnetik, terdiri dari : Bahan paramagnetik,Bahan yang ditarik dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkan.Contoh : alumunium, platina Bahan diamagnetik,Bahan yang ditolak dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkanContoh : seng, bismuth

17

Microscopic Picture of MagnetsMicroscopic Picture of Magnets

Hipotesa Weber

• Besi dan baja terdiri dari atom-atom magnet yang disebut magnet elementer.

• Besi dan baja yang tidak bersifat magnet susunan magnet elementernya tidak teratur.

• Besi dan baja yang bersifat magnet susunan magnet elementernya teratur.

• Magnet elementer pada besi mudah diarahkan.• Magnet elementer pada baja sukar diarahkan.

Bukan magnet Magnet

Pengaruh magnet pada magnet-magnet elementer benda yang bersifat magnetik dan non-magnetik

• Kutub magnet adalah ujung-ujung magnet yang mempunyai gaya tarik atau gaya tolak terbesar.

• Setiap magnet selalu mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub utara ( N )dan kutub selatan (S).

Magnet Memiliki Dua KutubMagnet Memiliki Dua Kutub

Sifat-sifat Kutub Magnet

Kutub tidak senama tarik menarik

•Kutub senama tolak menolak

Cara Membuat Magnet1. Dengan gosokan

Dengan menggosokkan magnet secara berulang-ulang dan teratur pada besi dan baja, maka besi dan baja akan bersifat magnetik.

Kutug magnet yang dihasilkan di ujung bahan selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya.

2. Dengan menggunakan arus listrik (elektromagnetik )

Arah kutub magnet dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan berikut ini :

•Keempat jari = arah arus listrik ( I )• Ibu jari = arah kutub utara ( N )

3 DENGAN INDUKSI3 DENGAN INDUKSI

• Bila besi dan baja didekatkan Bila besi dan baja didekatkan (tidak menyentuh) pada bahan (tidak menyentuh) pada bahan magnet yang kuat, maka besi dan magnet yang kuat, maka besi dan baja akan menjadi magnet. baja akan menjadi magnet. Terjadinya magnet seperti ini Terjadinya magnet seperti ini disebut dengan disebut dengan induksi.induksi.

• Setelah dijauhkan kembali, besi Setelah dijauhkan kembali, besi akan mudah kehilangan sifat akan mudah kehilangan sifat magnetnya, dan baja tetap magnetnya, dan baja tetap mempertahankan sifat mempertahankan sifat magnetnya.magnetnya.

Magnet MenimbulkanMagnet MenimbulkanMedan Magnetik di SekitarnyaMedan Magnetik di Sekitarnya

• Medan magnetik adalah ruang di Medan magnetik adalah ruang di sekitar suatu magnet di mana sekitar suatu magnet di mana magnet lain atau benda lain yang magnet lain atau benda lain yang mudah dipengaruhi magnet akan mudah dipengaruhi magnet akan mengalami gaya magnetik jika mengalami gaya magnetik jika diletakkan dalam ruang tersebut.diletakkan dalam ruang tersebut.

• Garis-garis gaya magnet atau fluks Garis-garis gaya magnet atau fluks magnetik adalah garis-garis yang magnetik adalah garis-garis yang menggambarkan adanya medan menggambarkan adanya medan magnetik.magnetik.

Sifat garis-garis gaya magnetikSifat garis-garis gaya magnetik

• Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.• Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara

magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.• Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat

menunjukkan medan magnetnya kuat, sebaliknya tempat menunjukkan medan magnetnya kuat, sebaliknya tempat yang garis-garis magnetiknya renggang menunjukkan yang garis-garis magnetiknya renggang menunjukkan medan magnetnya lemah.medan magnetnya lemah.

27

Typical Magnetic Field (1)

28

Typical Magnetic Field (2)

29

Similarity of Two Magnetic Fields

30

The Earth’s Magnetic PolesThe Earth’s Magnetic Poles

MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK

• Percobaan Oersted (1820)a) Pada saat kawat tidak dialiri arus listrik ( I

= 0 ), jarum kompas tidak menyimpang ).b) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke

atas, kutub utara jarum kompas menyimpang ke kanan.

c) Pada saat kawat dialiri arus listrik ke bawah, kutub utara jarum kompas

menyimpang ke kiri.

Kesimpulan :Kesimpulan :1. Di sekitar penghantar kawat yang dialiri arus

listrik terdapat medan magnet.

2. Arah medan magnet bergantung pada arah arus listrik yang mengalir.

1.1. Garis-garis Gaya Magnetik di Sekitar Garis-garis Gaya Magnetik di Sekitar Penghantar LurusPenghantar Lurus

Medan magnetik ( simbol B ) di sekitar kawat penghantar lurus yang dilalui arus listrik berbentuk lingkaran, dan dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. dapat ditentukan

Arah ibu jari = arah arus listrik ( I )Arah keempat jari = arah medan

magnetik ( B )

Medan magnet disekitar arus listrikBagaimanakah bentuk dari medan magnet

disekitar arus listri?

Arah medan magnet

35

The result of Oersted’s Experiment

B

S

NN

S

N

S

B B

I

A AA

I

Medan Magnet oleh Arus Listrik• Hukum Biot-Savart

38

Measure of Magnetic FieldMeasure of Magnetic Field

• Magnetic induction, B, is the identity to describe a magnetic field

• B is a vector so it has magnitude and direction

• Unit: Tesla or Gauss 1 Tesla = 104 Gauss

Medan Magnet disekitar Kawat Lurus Ber Arus Listrik

a

d s x

r

dxds

r̂

xa

tan

Biot-Savart’s Law

Magnetic Induction by Straigth Wire Carrying Current

Magnetic Induction by Circular Wire Carrying Current

If N windings of circular Wire

aiB

2

0i Pa

B

i

r riB

20

riNB

20

Medan Magnet pada Sumbu Lingkaran Kawat Ber Arus Listrik

ElektromagnetBagaimanakah medan

magnet pada kawat berbentuk lingkaran?

2.2. Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan Berarus ( Solenoida )Berarus ( Solenoida )

Garis-garis medan magnetik yang ditunjukkan oleh pola serbuk-serbuk besi

Garis-garis gaya magnetik sebuah kumparan persis sebuah magnet batang

Kutub utara magnet kumparan dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan :

•Keempat jari = arah arus listrik ( I )

•Ibu jari = arah kutub utara ( N )

Medan magnet pada kumparan

1. Kawat solenoidaInduksi magnet pada sumbu kawat :

a. Di tengahl = panjang kawatμ0 = 12,56x10-7Wb/A.m

b. Di ujung kawat

2. Kawat toroida

lNninB dengan 0

20inB

lNninB dengan 0

Medan Magnet di Sumbu Selenoida & Toroida

53

Magnetic ForceMagnetic Force

Gaya Pada Penghantar Berarus ListrikGaya Pada Penghantar Berarus Listrik

Panghantar yang berada di dalam medan magnet akan bergerak bila dialiri arus listrik. Besarnya gaya ini bergantung pada : kuat arus listrik, kuat medan magnet, dan panjang penghantar.

Arah gaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan (Kaidah Kaidah FlemingFleming) sebagai berikut :

56

Third Right-hand RuleThird Right-hand Rule

57

Nature of Magnetic ForceNature of Magnetic Force

F is the resultant force that magnetic field exerts on all moving charges

F = I x B L => I = q/t => t = L/v=> I =q/t x L/L = q L/t 1/L = qv/L

=> F = B(qv/L)L = qv x B

Gaya pada muatan bergerakBqvFatauBvqF dd

Gaya total pada pada semua muatan dalam konduktor

ilBJAlBlBAnqvBqvnAlF dd

))()(())((

GAYA MAGNETIK PADA KAWAT BERARUS

Video

Jika B tidak kawat, maka

sinilBilBF

gaya bidang konduktor dan medan, dengan arah sesuai aturan tangan kanan

Jika konduktor tidak lurus atau B tidak homogen, l dibagi menjadi segmen dl; gaya dF pada masing masing segmen

adalah l

BxldiFsehinggaBxlidFd

BxliF

61

B₂ B₁

B₂ B₁

Gaya Magnetik antara Dua Kawat Sejajar Ber-arus

GAYA MAGNET PADA MUATAN BERGERAK

• Medan magnet akan mengerjakan gaya F pada muatan bergerak

BvqF

Video

loop mengalami torsi

TORSI DALAM LOOP ARUS

iAiabmmBBiab

looppanjangbiaBFFb

dimana sinsin)(

, dimana sin

Dalam notasi vektor

Bxm

m= Momen dipol magnetik

Aplikasi Motor Listrik

ElektromagnetElektromagnet

Jika ke dalam kumparan berarus listrik diberi inti besi lunak, ternyata pengaruh kemagnetannya menjadi besar. Susunan

kumparan dan inti besi lunak inilah yang disebut dengan elektromagnetelektromagnet atau magnet listrik.magnet listrik.

Penyebab Timbulnya Ggl Induksi

• Ketika magnet bergerak mendekati dan masuk kedalam kumparan, kumparan mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan semakin banyak. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi.

Ketika magnet berhenti, kumparan tidak mengalami perubahan jumlah garis gaya

magnet,akibatnya tidak timbul beda potensial atau ggl induksi.

Ketika magnet bergerak meninggalkan kumparan, kumparan kembali mengalami perubahan jumlah

garis gaya magnet yang semakin sedikit. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi yang

terbalik.

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar

EfisiensiTransformator

Transmisi Tegangan tinggi

Latihan

Induksielektromagnet

Tegangan dan Arus bolak-balik

Induksi elektromagnetik menghasilkan arus listrik dalam dua arah yang saling bergantian.

Arus ini disebut arus bolak-bakik

Polaritas tegangan pada ujung-ujung kumparan juga selalu

berubah, kadang positip kadang negatip. Tegangan yang polaritasnya selalu

berubah ini disebut tegangan bolak-balik.

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Terjadinya Induksi ElektromagnetikKetika kita menggerakkan

kutub magnet memasuki kumparan , jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah.

Ketika magnet berhenti sejenak untuk

kembalikeluar, jarum galfanometer kembali

menunjuk nol

Ketika magnet kita tarik keluar, jarum galvanometer

menyimpang kearah sebaliknya

kembaliterus


Generator

Transformator

keluar



Latihan

Menyimpangnya jarum galvanometer menunjukkan bahwa ketika magnet bergerak memasuki dan keluar dari kumparan, pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada kumparan

Beda potensial yang didimbulkan disebut ggl induksi (gaya gerak listrik)

Berbedanya arah penyimpangan jarum

galvanometer pada saat magnet masuk dan keluar

dari kumparan menunjukkan bahwa arus yang timbul adalah arus

bolak-balik (AC)

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Besarnya medan magnet dari magnet listrik ditentukan oleh faktor – faktor :

Kuat arus yang mengalir pada kumparan.

Semakin besar arus yang mengalir, semakin besar

medan magnetnya.

Jumlah lilitan kumparan.

Semakin banyak jumlah lilitannya,

semakin besar medan magnetnya

Bahan inti yang dimasukkan pada

kumparan

MEDAN LISTRIK IMBAS

Medan listrik imbas terjadi karena gerakan batang konduktor menyebabkan timbulnya Gaya Lorenz F=q v x B pada muatan bebas konduktor. Terjadilah polarisasi

muatan yang menyebabkan terjadinya medan listrik imbas.

BESARNYA MEDAN LISTRIK IMBAS:• Besarnya medan listrik imbas pada batang

konduktor yang digerakkan dalam pengaruh medan magnet B dapat dihitung dari kesetimbangan gaya listrik dan gaya magnet:

vBlGGL

vBl

E

vBE

qvBBxvqEq

FF magnetlistrik

090 jika ;

sin

Faktor-faktor yang Menentukan Besar Ggl

Besarnya ggl induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu:

• Banyaknya lilitan kumparan

• Kecepatan keluar-masuk magnet dari dan ke dalam kumparan

• Kuat magnet yang digunakan

A2.03.04.05.0

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator

Mesin paling penting yang mengubah dunia gelap menjadi terang ditemukan oleh Michael Faraday dengan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.

Mesin ini diberi nama generator

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


HUKUM LENZ:

• Besarnya GGL (Gaya Gerak Listrik) bergantung besarnya kecepatan perubahan fluks magnetik. Untuk memenuhi hukum kekekalan energi, maka arah arus listrik yang terjadi menyebabkan fluks magnetik imbas yang melawan perubahan fluks magnetik asal. Ini dinyatakan oleh Lenz sebagai berikut:

HUKUM LENZ (lanjutan):• ARAH EFEK APAPUN DARI INDUKSI MAGNETIK

YANG TERJADI HARUS MELAWAN PENYEBAB EFEK TSB.

• Perhatikan bahwa arus Iinduced selalu menghasilkan Binduced yang melawan fluks magnetik penyebab (warna hijau) dan arah v.

• Kutub utara magnet mendekati loop kondukting

• Arus terinduksi dlm loop

• Arus ini menghasilkan medan magnetik sendiri dg arah momen dipol berlawanan thd gerak magnet

• Krnnya. arah arus imbas berlawanan jrm jam

Prinsip Kerja GeneratorKetika kumparan diputar didalam medan magnet, satu sisi kumparan (biru) bergerak ke atas sedang isi

lainnya (kuning) bergerak ke bawah.

Kumparan mengalami perubagan garis gaya nagnet yang makin

sedikit, sehingga pada kedua sisi kumparan mengalir arus listrik

mengitari kumparan hingga posisi kumparan vertikal

Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada

listrik yang mengalir pada kumparan

Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak kebawah dan sisi

kuning bergerak keatas.Kumparan mengalami perubahan

garis gaya magnet yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi

kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan

horisontal

Pada posisi ini kumparan mendapat garis-gaya magnet maksismum.

Kumparan terus berputar dan mengalami perubahan

garis gaya magnet yang semakin sedikit sehingga arus listrik yang mengitari

kumparan melemah

Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada

listrik yang mengalir pada kumparan

Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak ke atas dan sisi kuning

bergerak ke bawah.Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnrt yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi

kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan

horisontal Generator menghasilkan listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator AC

Generator AC atau Altenator adalah pembangkit listrik yang menghasilkan arus listrik bolak-balik

Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Penggunaan Gaya Magnetik• Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik digunakan

untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. • Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik.

Fungsi komutator adalah agar arus

listrik yang mengalir pada loop tidak berbalik arah,

sehingga loop dapat terus berputar.

•Prinsip Kerja GeneratorPrinsip Kerja Generator

Sikat-sikat

CincinCara KerjaCara Kerja

Generator DC

Generator DC menghasilkan arus listrik searah

Untuk menghindari melilitnya kabel dan sekaligus menyearahkan arus listrik dipasang komutator (sepasang cincin belah

kembaliterus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Dinamo Sepeda ( Arus searah / DC )

KumparanMagnet

Ke lampu

Dinamo sepeda menggunakan roda untuk memutar magnet. Ggl induksi yang timbul pada dinamo digunakan untuk menyalakan lampu.

Semakin cepat roda berputar semakin terang

nyala lampunya.

Penggunaan Induksi Elektromagnetik• Dinamo / generator arus bolak-balik (Alternator)

Contoh model generator

Transformator ( Trafo )

Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita inginkan.

•Prinsip Kerja Trafo

Arus bolak-balik menyebabkan terjadinya

perubahan medan magnet pada kumparan primer.

Perubahan medan magnet pada kumparan primer diteruskan

oleh inti besi lunak ke kumparan sekunder.

Perubahan medan magnetik pada kumparan sekunder menghasilkan ggl induksi.

Penggunaan transformator dalam kehidupan sehari-hari

• Digunakan dalam alat-alat elektronika

Ada beberapa alat elektronika yang

bekerja pada tegangan lebih rendah dari

tegangan yang disediakan oleh PLN, dan ada yang bekerja pada tegangan yang

lebih tinggi.

Untuk menyesuaikan tegangan yang bekerja pada alat elektronika tersebut diperlukan

transformator.

Transmisi daya listrik jarak jauhTransmisi daya listrik jarak jauh

Transmisi daya listrik dari pembangkit listrik ke konsumen Transmisi daya listrik dari pembangkit listrik ke konsumen menggunakan tegangan tinggi. Untuk itu diperlukan menggunakan tegangan tinggi. Untuk itu diperlukan transformator peningkat (transformator peningkat (step-upstep-up) dan transformator ) dan transformator

penurun (penurun (step-downstep-down). ).

PLTU

Jaringan tranmisi tegangan tinggi

Gardu penurun tegangan dari 150 KV

menjadi tegangan menengah 20 kV

Jaringan transmisi tegangan menengah

Gardu penurun tegangan dari 20 kV

menjadi 220 V

Siap digunakan oleh konsumen

Thermal power plant

98

Applications of ElectromagnetApplications of Electromagnet

99

Applications of ElectromagnetApplications of Electromagnet

Baterai Saklar tekan

Jangkar besi lunak

Interuptor

Pemukul

Elektromagnet

Bel listrikJika sakelar ditekan maka arus akan segera mengalir sehingga kumparan menjadi bersifat magnet sehingga jangkar besi akan tertarik dan palu/ pemukul akan mengenai gong. Pada saat jangkar besi ditarik oleh magnet maka arus akan terputus di interuptor, akibatnya jangkar besi akan kembali ke posisi semula dan arus kembali mengalir pada rangkaian dan gong kembali berbunyi. Hal ini akan diulang-ulang sampai sakelar dilepas kembali.

• Relai

Relai adalah sebuah alat yang dengan energi listrik (arus listrik) kecil dapat menghubungkan atau memutuskan listrik yang besar. Dengan kata lain, relai bekerja sebagai saklar pada rangkaian listrik berarus besar.

Saklar

Elektromagnet

MotorMotorPega

s

KK

Jika sakelar ditutup, arus segera mengalir di elektromagnet dan terjadi kontak di K dan mengalirlah arus di rangkain sekunder (motor berputar.

Gaya Pada Penghantar Berarus ListrikGaya Pada Penghantar Berarus ListrikPanghantar yang berada di dalam medan magnet akan bergerak bila dialiri arus listrik. Besarnya gaya ini bergantung pada : kuat arus listrik, kuat medan magnet, dan panjang penghantar.

103

Third Right-hand RuleThird Right-hand Rule

Arah gaya magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan (Kaidah FlemingKaidah Fleming) sebagai berikut :

105

Calculate Magnetic ForceCalculate Magnetic Force

F = BIL

F is in Newton, B is in Tesla, I is in Ampere, and L is in meter

Penggunaan Gaya Magnetik• Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik

digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

• Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik.Fungsi komutator adalah agar arus listrik yang mengalir pada loop tidak berbalik arah, sehingga loop dapat terus berputar.

107

Nature of Magnetic ForceNature of Magnetic Force

F is the resultant force that magnetic field exerts on all moving charges

F = BIL => I = q/t => t = L/v=> I =q/t = qv/L

=> F = B(qv/L)L = Bqv

•Alat Ukur Listrik

Prinsip KerjaPrinsip Kerja

109

Application of Magnetic ForceApplication of Magnetic Force

• Paper cone attached to coil

• Sound signal converted to varying electric current

110

GalvanometerGalvanometer

111

Electric MotorElectric Motor

112

Key Procedures to Build a MotorKey Procedures to Build a Motor

• Make wire about 1 m long• Remove coating on only ONE and SAME

side of the straight parts of the wire• Do not set the current greater than 1 amp

113

Electromagnetic Electromagnetic InductionInduction

114

Electromotive Force (EMF)

• EMF should be called electromotive potential

• Unit of EMF is Volt• EMF = BLV (maximum value)

115

Electric Guitar

116

Tape Recorder

117

Electric Generator

119

Difference of Generator and MotorDifference of Generator and Motor

120

Effective Current & Effective Voltage

maxmax21

max2

212

2

21

max21

707.0 IIIRIRI

RIP

PPP

eff

eff

DCAC

Similarly,

maxmax21 707.0 VVVeff

121

Lenz’s Law

The direction of the induced current is such that the magnetic field resulting from the induced current oppose the change in the field that cause the induced current.

Result opposes cause

122

Lenz’s Law Illustration

123

Transformer

124

How Can EMF Be Induced?

If and only if there is a changing magnetic field around the conductor or circuit. Movement of either the magnetic field or the conductor (circuit) is not necessary.

125

Ignition System

126

Example Problem

A straight wire 0.20 m moves perpendicularlythrough a magnetic field of magnetic induction 0.008 T at a speed of 7.0 m/s. What EMF is induced in the wire?

Solution:EMF = BLv = (0.008 T)(0.2 m)(7 m/s) = 0.11 V

magnet 1 (2)

Education