Medan magnet dan induksi elektromagnetik



Yüklə 115,94 Kb.
tarix06.02.2018
ölçüsü115,94 Kb.
#25812



Medan Magnet dan Induksi Elektromagnet by Eko Nur Wahyudi, S.Pd

MAGNET DAN ELEKTROMAGNET


  1. MAGNET

Adalah benda yang dapat menarik benda-benda lain. Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.

http://www.buzzle.com/img/articleimages/274772-146-23.jpg

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.

Magnet tidak tetap tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.

http://www.pef.uni-lj.si/gorani/slike_naravosl.6%267/elektromagnet.jpg
Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub.

Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

Sebuah magnet terdiri dari magnet-magnet kecil yang mengarah ke arah yang sama. Magnet-magnet kecil ini disebut magnet elementer. Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya mempunyai arah sembarangan sehingga efeknya saling meniadakan, yang mengakibatkan tidak adanya kutub-kutub di ujung logam.

http://3.bp.blogspot.com/_jqfxkzwebd8/suaqphuoqai/aaaaaaaabc4/20-qk6lkchi/s320/perbedaan+besi+biasa+dengan+magnet+permanen.jpg



  1. MEDAN MAGNET/INDUKSI MAGNET

Daerah disekitar magnet dimana benda lain masih mengalami gaya magnet dinamakan dengan medan magnet.

Medan magnet dapat digambarkan dengan garis – garis gaya magnet yang keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan.

Garis Gaya Magnet adalah garis khayal yang keluar dari kutub utara magnet dan masuk di kutub selatan magnet. Garis-garis ini berfungsi untuk membantu memvisualisasikan medan magnet yang ada disekitar magnet. Selanjutnya disepakati bahwa garis-garis gaya magnet keluar dari kutub utara dan masuk di kutub selatan.


  1. Medan magnet batang

Bila kita letakkan magnet batang pada serbuk besi, maka akan terbentuk pola-pola garis yang mengarah dari utara ke selatan. Induksi magnetik pada batang magnet akan muncul seperti diperlihatkan dalam Gambar di bawah ini :

garis-garis medan magnet

http://soerya.surabaya.go.id/aup/e-du.konten/edukasi.net/smp/fisika/induksi%20elektromagnetik/images/hal2a.png
Garis gaya magnet
di sekitar magnet batang

http://soerya.surabaya.go.id/aup/e-du.konten/edukasi.net/smp/fisika/induksi%20elektromagnetik/images/hal2b.png

Garis gaya magnet
di antara kutub U dan kutub S


  1. Terjadinya medan magnet oleh arus listrik

Terjadinya medan magnetik disekitar arus listrik ditunjukkan oleh Hans Christian Oersted melalui percobaan.

Percobaan yang dilakukan Oersted mengamati jarum kompas yang diletakkan di bawah kawat yang dilalui arus listrik. Hasil percobaan diperlihatkan pada Gambar di bawah ini. Gambar b memperlihatkan posisi jarum kompas ketika tidak dialiri arus, jarum kompas menunjuk arah utara. Selanjutnya jarum kompas dialiri arus ke arah utara seperti diperlihatkan pada Gambar a, akibatnya penunjukan jarum menyimpang ke arah timur. Apabila jarus kompas dialiri arus ke arah selatan maka penunjukan jarum menyimpang ke arah barat (Gambar c).


Sehingga arahmedan magnet/induksi medan magmetik disekitar arus listrik bergantung pada arah arus listrik dan dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

Perhatikan gambar berikut!



http://lh6.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/swnaxiesk4i/aaaaaaaaajw/7hxcd0asua8/uu.jpghttp://lh5.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/swnehzhit_i/aaaaaaaaaj8/igrvvmzwggw/oo.jpg








  1. Medan Magnet Bumi

Bumi  dipandang  sebagai  sebuah magnet batang yang besar yang membujur dari utara ke selatan bumi. Magnet bumi memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan selatan. Kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi. Adapun kutub  selatan  magnet  bumi  terletak  di sekitar  kutub  utara bumi.

Magnet bumi  memiliki  medan  magnet  yang dapat memengaruhi jarum kompas dan magnet batang yang tergantung bebas. Medan magnet bumi digambarkan dengan garis-garis lengkung yang berasal dari kutub selatan bumi menuju kutub utara bumi.

c:\documents and settings\kalilla\my documents\dropbox\public\fisika\d\fisika\materi\magnet&elektromagnet\preview_html_5c064d04.jpg

Magnet  bumi  tidak  tepat  menunjuk arah  utara-selatan  geografis. Penyimpangan magnet bumi ini akan menghasilkan garis-garis gaya magnet  bumi  yang menyimpang  terhadap arah  utara-selatan  geografis.

Jika kita perhatikan kutub utara jarum kompas dalam keadaan setimbang tidak tepat menunjuk arah utara dengan tepat.  Penyim- pangan jarum kompas itu terjadi karena letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat berada di kutub-kutub bumi, tetapi menyimpang terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan   garis-garis gaya magnet bumi mengalami penyimpangan terhadap arah utara-selatan bumi.  Akibatnya  penyimpangan  kutub  utara  jarum  kompas  akan membentuk sudut terhadap arah utara-selatan bumi (geografis). Sudut  yang  dibentuk  oleh  kutub  utara  jarum  kompas  dengan  arah utara-selatan geografis disebutdeklinasi (Gambar bawah).

Pernahkah kamu memerhatikan mengapa kedudukan jarum kompas tidak mendatar. Penyimpangan jarum kompas  itu terjadi ka- rena garis-garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub utara jarum kompas me- nyimpang naik atau turun terhadap permukaan bumi. Penyimpangan kutub utara jarum kompas akan membentuk sudut terhadap bidang datar permukaan bumi. Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan bidang datar disebut inklinasi (Gambar bawah). Alat yang digunakan untuk menentukan besar inklinasi disebut inklinator.


c:\documents and settings\kalilla\my documents\dropbox\public\fisika\d\fisika\materi\magnet&elektromagnet\preview_html_m49acd087.jpg


  1. Hukum – hukum Kemagnetan




  1. Induksi magnetic disekitar kawat berarus

  1. untuk kawat lurus dan panjang

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. 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.
http://lh6.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/swnaxiesk4i/aaaaaaaaajw/7hxcd0asua8/uu.jpg

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :



http://lh6.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdsk2l_0si/aaaaaaaaahc/o5w4_4o-bdy/sym_2.gif


  • B = Medan magnet dalam tesla ( T )

  • μo = permeabilitas ruang hampa

  • I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )

  • a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

Contoh :
Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetik pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?
Jawab :
Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 – 3 Ampere
a = 10 cm = 0,1 meter
Ditanya : B = ………….?
Dijawab :
http://lh3.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdto9yov-i/aaaaaaaaah4/rvd4d8sgr-a/sym_9.gif



  1. untuk kawat melingkar

Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :



http://lh3.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdqv2uywai/aaaaaaaaaha/ftwrhaidl9w/h_15.jpg


http://lh6.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdsjxjf0ui/aaaaaaaaahk/guwhbuyx8ze/sym_4.gif
Keterangan:

  • BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)

  • I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )

  • a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )

  • r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )

  • θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam derajad (°)

  • x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

http://lh3.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/swnepmj17oi/aaaaaaaaaj4/9sl8thniqva/ee.jpg

Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung



http://lh5.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdsjfuwc8i/aaaaaaaaahg/rjr6yhcwa08/sym_3.gif

  • B = Medan magnet dalam tesla ( T )

  • μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 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


Contoh :

Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada :


a. pusat kawat melingkar ( O )
b. dititik P

http://lh3.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdqv2uywai/aaaaaaaaaha/ftwrhaidl9w/h_15.jpg

Jawab :
Diketahui : I = 4 A


a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m
x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m
  sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8
Ditanya : a. Bo = ……. ?
b. BP = ……. ?
Dijawab :

http://lh5.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdvpuhlrxi/aaaaaaaaaiq/thl46dufhei/sym_14b.gif

http://lh4.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/svdvp48jv5i/aaaaaaaaaiu/cbtfhhpf4qa/sym_14c.gif

  1. untuk solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.
http://lh4.ggpht.com/_r4prnv_rt4a/swnhkma6-ci/aaaaaaaaaka/8tkzi-isj3i/ai.jpg



http://myfisika.info/materi/medan_magnet/2-5a2-5.jpg

Tanda = arah menembus bidang kertas

Tanda = arah keluar bidang kertas




  • induksi magnet ditengah solenoida



Keterangan:

l = panjang solenoida (m)

i = arus pada solenoida (A)

N = banyaknya lilitan

n = banyaknya lilitan persatuan panjang (N/ l )
Contoh :

Suatu solenoida terdiri dari 300 lilita berarus 2 A. panjang solenoida 30 cm. Tentukanlah:



  1. induksi magnet di tengah-tengah solenoida

  2. induksi magnet pada ujung solenoida

Penyelesaian:

N = 300 lilitan

I = 2 A

L = 30 cm = 0,3



= 4 x 10-7 wb/A.m

n = N/l = 300/0,3 = 1000 lilitan/m

ditanya : a. B ditengan solenoida

b. B diujung solenoida

jawab: a. B = n

= 4 x 10-7 x 2 x 1000

= 8x 10-4 wb/m2

b. B = n

2


= 8x 10-4 = 4x 10-4 wb/m2


  1. untuk toroida


Toroida adalah solenoida yang dilengkungkan,

besar induksi magnet pada sumbunya:


l = 2R (keliling slingkaran)
http://myfisika.info/materi/medan_magnet/2-5a2-6.jpghttp://www.oocities.org/swp807/toroid_a.jpg

Contoh:

Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri arus sebesar 1 A. Jika toroida tersebut memiliki 60 lilitan, hitunglah besar induksi magnetic pada sumbunya.


Penyelesaian

Diketahui: r = 50 cm = 0,5 m, N = 60, I = 1 A

Ditanya : B pada sumbu toroida?

Dijawab :




  1. GAYA MAGNETIK (GAYA LORENTZ)

Kawat yang berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen, akan mendapatkan suatu gaya karena pengaruh medan magnet tersebut yang disebut gaya Lorentz.




    1. Kawat berarus listrik

Kedalam kawat P dan Q yang sejajar dialirkan arus listrik. Bila arah arus dalam kedua kawat sama, kawat itu saling menarik.

http://3.bp.blogspot.com/--c5b7eq4ve4/ub3eypgv_2i/aaaaaaaaaf0/lwzqoevtcly/s320/clip_image087%255b3%255d.gif

Penjelasannya sebagai berikut :

Dilihat dari atas arus listrik P menuju kita digambarkan sebagai arus listrik dalam kawat P menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini mengerjakan gaya Lorentz pada arus Q arahnya seperti dinyatakan anak panah F. Dengan cara yang sama dapat dijelaskan gaya Lorentz yang bekerja pada arus listrik dalam kawat P.

Kesimpulan :



Arus listrik yang sejajar dan searah tarik-menarik dan yang berlawanan arah tolak- menolak.
Arah gaya magnetic atau gaya lorentz bergantung pada arah arus dan arah medan magnet, dapat ditunjukkan dengan kaidah tangan kanan.

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcs2vma0pptgnir3xn3dvop-3psb_p6qddcb3ajil298thu3n-s57g&t=1



  1. Kawat berumuatan listrik yang bergerak dalam medan magnet.


F = B I l sin 



Dimana:

F = gaya Lorentz (N)

B = Induksi magnetic (Wb)

I = kuat arus listrik (A)

L = panjang kawat (m)

= sudut antara kawat dengan medan magnet





b. Muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet



http://blog.ub.ac.id/romy/files/2012/04/med-mag4.jpg


F = q v B sin 

Dimana  = sudut antara v dan B.


Bila tidak ada gaya lain yang mempengaruhi gerakan partikel, maka berlaku:

c. untuk dua kawat yang bermuatan listrik yang bergerak sejajar;




Contoh :



Bila panjang kawat yang terpengaruh B adalah 4 cm, tentukan besar dan arah gaya magnetic yang timbul pada kawat!
Sebuah kawat penghantar berarus listrik 5 A arahnya keluar bidang gambar, memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet dengan besar induksi magnet B = 2 x 10-4 tesla

i B
Penyelesaian:

Diketahui: i = 5 A

B = 2 x 10-4 tesla

L = 4 cm = 4 x 10-2 m

i B


F

Sin 900 = 1


B = BI l sin 900

= (2 x 10-4)(5)( 4 x 10-2)



= 4 x 10-5 Newton

Contoh soal 6

Penyelesaian:

Diketahui: v = 2 x 107 m/s

B = 1,5 wb/m2

q =1,6 x10-19 C

= 600

Ditanya: F ?

Diawab: F = B q v

= 1,5 x 1,6 x10-19 x 2 x 107

= 4,8 x 10-12



  1. PEMAKAIAN MAGNET DAN ELEKTROMAGNET

Medan magnet banyak digunakan dalam peralatan yang digunakan sehari-hari misalnya pada alat ukur listrik, piranti komunikasi, motor listrik, generator listrik, komputer, televisi, tabung sinar katoda, siklotron, spektrograf massa, mikroskoop elektron, dsb.

Interaksi medan magnet dengan kumparan yang dilalui arus listrik memungkinkan dikontruksi alat-alat ukur besaran-besaran listrik, misalnya arus listrik, beda potensial, muatan yang dipindahkan dari dan ke kapasitor, daya dan tenaga listrik.

Disamping alat-alat ukur listrik interaksi antara medan magnet dan arus listrik juga digunakan dalam motor arus searah. Dalam paragraf ini akan dibicarakan prinsip dari galvanometer, amper meter, voltmeter, galvanometer balistik dan dinamometer.



  1. Alat Ukur

    1. Galvanometer

Prinsip dari suatu galvanometer adalah simpangan kumparan yang dilalui arus listrik dalam medan magnet. Akan tetapi gerakannya dibatasi oleh kedua pegas. Makin besar arus listrik yang mengalir, kumparan terputar semakin besar. Akibatnya, jarum penunjuk akan menunjuk ke arah skala yang lebih besar.

Galvanometer yang memiliki letak skala nol di tengah dapat digunakan untuk mengukur besar arus listrik tanpa memandang arahnya.Namun apabila titik nolnya berada di ujung sebelah kiri, harus diperhatikan kutub positif dan negatif galvanometer.




    1. Amperemeter.

Galvanometer hanya untuk mengukur arus dalam orde mikroampere, sedang sehari-hari kita memerlukan arus dalam orde Ampere, karena itu perlu alat ukur arus ini disebut ampermeter. Suatu ampermeter adalah suatu galvanometer yang diberi tahanan luar paralel dengan tahanan galvanometer (disebut tahanan shunt).

Fungsi dari tahanan shunt adalah untuk mengalirkan arus sedemikian hingga arus maksimum yang lewat galvanometer tetap dalam orde mikroamper. Misalnya suatu galvanometer dengan tahanan 25 ohm hanya mampu dialiri arus 100 mikroamper pada simpangan maksimum, galvanometer ini akan dijadikan ampermeter yang mampu mengukur 330 arus sebesar 100 ampere pada simpangan maksimum.

Arus sebesar 100 ampere – 100 mikroampere harus dilewatkan pada tahanan shunt Rsh (Gambar 11.20). Besarnya tahanan shunt yang harus dipasang pada galvanometer agar mampu menjadi ampermeter dengan batas ukur 100 A (simpangan maksimum bila dilalui arus 100 A) dapat dihitung sebagai berikut :

0,0001 x 25 = (100 – 0,0001)Rsh

0,0001 - 1000

0,0001 x 25 Rsh =

= 2,5 x 10-5 ohm.


    1. Voltmeter.

Prinsip suatu voltmeter adalah galvanometer yang diberi tahanan muka (tahanan luar yang seri dengan tahanan galvanometer). Misalkan tahanan galvanometer 25 ohm, simpangan maksimum galvanometer terjadi bila galvanometer dilalui arus 0,1 mikroampere.

Galvanometer akan dijadikan voltmeter dengan batas ukur 100 volt, tahanan muka yang dipasang Rs (Gambar 11.18) harus sedemikian sehingga bila dipasang pada antara titik a dan b yang beda potensialnya 100 volt, arus yang lewat galvanometer 100 mikroampere.


Tahanan seri pada galvanometer agar dapat dipakai sebagai voltmeter dengan batas ukur 100 volt dapat dihitung sebagai berikut (Rs + 25)10-4 = 100 ohm.


  1. Gelombang elektromagnetik dan spektrumnya

Bila dalam kawat PQ terjadi perubahan-perubahan tegangan baik besar maupun arahnya, maka dalam kawat PQ elektron bergerak bolak-balik, dengan kata lain dalam kawat PQ terjadi getaran listrik. Perubahan tegangan menimbulkan perubahan medan listrik dalam ruangan disekitar kawat, sedangkan perubahan arus listrik menimbulkan perubahan medan magnet.

Perubahan medanlistrik dan medan magnet itu merambat ke segala jurusan. Karena rambatan perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik maka rambatan perubahan medan listrik dan medan magnet lazim disebut Gelombang Elektromagnetik. Percobaan-percobaan yang teliti membawa kita pada kesimpulan :

Percobaan-percobaan yang teliti membawa kita pada kesimpulan :


  1. Pola gelombang elektromagnetik mempunyai pola yang sama dengan gelombang transversal dengan vektor perubahan medan listrik tegak lurus pada vektor perubahan medan magnet.






  1. Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala : Pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.

  2. Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.

Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga aturan gejala kelistrikan :



  • Hukum Coulomb : Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat.

  • Hukum Biot-Savart : Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.

  • Hukum Faraday : Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).

Didorong oleh keyakinan atas keteraturan dan kerapian hukum-hukum alam, Maxwell berpendapat :

Masih ada kekurangan satu aturan kelistrikan yang masih belum terungkap secara empirik. Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat menimbulkan perubahan medan magnet, demikianlah keyakinan Maxwell.

Dengan pengetahuan matematika yang dimilikinya, secara cermat Maxwell membangun teori yang dikenal sebagai teori gelombang elektromagnetik. Baru setelah bertahun-tahun Maxwell tiada, teorinya dapat diuji kebenarannya melalui percobaanpercobaan.

Menurut perhitungan secara teoritik, kecepatan gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas ( 0 ε ) dan permeabilitas ( 0 μ ).


Diperoleh nilai c = 3.108 m/s, nilai yang sama dengan

kecepatan cahaya.

Oleh sebab itu Maxwell mempunyai cukup alasan untuk menganggap cahaya adalah Gelombang Elektromagnetik. Gejala gelombang elektromagnetik baru dapat ditunjukkan beberapa tahun setelah Maxwell meninggal yaitu oleh H.R. Hertz.

Beberapa glombang-gelombang yang dapat dilihat oleh mata yaitu gelombang cahaya yang mempunyai panjang gelombang antara 8.10-7 meter yaitu warna merah - 4.10-7 meter yaitu warna ungu. Gelombang yang mempunyai daya tembus yang sangat besar adalah sinar X dan sinar γ. Sinar X dihasilkan oleh radiasi ‘pengereman’ brehmstrahlung) sewaktu elektron yang dipercepat menumbuk target/logam dan kehilangan energinya berupa sinar X. Selain itu sinar X juga dihasilkan karena eksitasi (menyerap energi) dan deeksitasi (memancarkan energi) elektron-elektron atom kulit dalam sedangkan sinar γ dihasilkan oleh inti-inti yang tidak stabil (bersifat radioaktif). Manfaat gelombang elektromagnet dapat diterangkan sesuai urutan spektrumnya :

1. Daerah frekuensi antara 104 sampai 107 Hz dikenal sebagai gelombang radio, yaitu sebagai salah satu sarana komunikasi. Karena sifat gelombangnya yang mudah dipantulkan ionosfer, yaitu lapisan atmosfir bumi yang mengandung partikel-partikel bermuatan, maka gelombang ini mampu mencapai tempat-tempat yang jaraknya cukup jauh dari stasiun pemancar. Informasi dalam bentuk suara dibawa oleh gelombang radio sebagai perubahan amplitudo (modulasi amplitudo).

2. Daerah frekuensi sekitar 108 Hz, gelombang elektromagnetik mampu menembus lapisan ionosfer sehingga sering digunakan sebagai sarana komunikasi dengan satelit-satelit. Daerah ini digunakan untuk

televisi dan radio FM (frekuensi modulasi)

dimana informasi dibawa dalam bentuk perubahan frekuensi (modulasi frekuensi).

3. Daerah frekuensi sekitar 1010 Hz, digunakan oleh pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging). Informasi yang dikirim ataupun yang diterima berbentuk sebagai pulsa. Bila pulsa ini dikirim oleh pesawat radar dan mengenai suatu sasaran dalam selang waktu t, maka jarak antara radar ke sasaran :


4. Daerah frekuensi 1011 – 1014 Hz, ditempati oleh radiasi infra merah, dimana gelombang ini lebih panjang dari gelombang cahaya tampak dan tidak banyak dihamburkan oleh partikel-partikel debu dalam atmosfir sehingga mengurangi batas penglihatan manusia.

5. Daerah frekuensi 1014 – 1015 Hz, berisi daerah cahaya tampak (visible light), yaitu cahaya yang tampak oleh mata manusia dan terdiri dari deretan warna-warna merah sampai ungu.

6. Daerah frekuensi 1015 – 1016 Hz, dinamakan daerah ultra ungu (ultra violet). Dengan frekuensi ultra ungu memungkinkan kita mengenal lebih cepat dan tepat unsur-unsur yang terkandung dalam suatu bahan.

7. Daerah frekuensi 1016 – 1020 Hz, disebut daerah sinar X. Gelombang ini dapat juga dihasilkan dengan menembakkan electron dalam tabung hampa pada kepingan logam. Karena panjang gelombangnya sangat pendek, maka gelombang ini mempunyai daya tembus yang cukup besar sehingga selain digunakan di rumah sakit,banyak pula digunakan di lembaga-lembaga penelitian ataupun industri.

8. Daerah frekuensi 1020 – 1025 Hz, disebut daerah sinar gamma. Gelombang ini mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar X, dan dihasilkan oleh inti-inti atom yang tidak stabil.



TUGAS 1


  1. Tentukan arah medan magnet dari gambar-gambar di bawah ini!

x x x x x x x x x

o o o o o o o o o

i

i

i



i

i

i



2. Tentukan besarnya induksi magnet disuatu titik yang berjarak 3 cm dari kawat lurus panjang yang berarus listrik 15 A?
3. Arus sebesar 2,5 A mengalir dalam kawat berupa lingkaran dengan jari-jari 5 cm. Berapa besar induksi magnet dititik P, bila:

  1. titik P berada disumbu lingkaran yang berjarak 5 cm dari pusat lingkaran

  2. titik P berada di pusat lingkaran

4. Suatu solenoida terdiri dari 500 lilitan berarus 2,5 A. panjang solenoida 50 cm. Tentukanlah:



  1. induksi magnet di tengah-tengah solenoida

  2. induksi magnet pada ujung solenoida

5. Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri arus sebesar 2,5 A. Jika toroida tersebut memiliki 100 lilitan, hitunglah besar induksi magnetic pada sumbunya.



6. Seutas kawat penghantar panjangnya 200 cm, berarus listrik 10 A, berada dalam medan magnet homogen dengan induksi magnet 0,02 tesla, dan membentuk sudut 300 terhadap arus listrik. Hitung besar gaya loretz yang ditimbulkan pada kawat tsb.
7. Sebuah penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik. Bilakah penghantar itu mengalami gaya magnetic dan bilakah penghantar itu tidak mngalami gaya?

LEMBAR JAWAB TUGAS 1
Nama :………………..
Kelas :…………………
Tanggal :……………


NO

JAWABAN

1




2




3




4




5




6




7




8




9




10




11




12




13




14




15




Yüklə 115,94 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə