SMAN 2 Cirebon
Laporan Praktkum Fisika Medan Magne M. Reza Ramadhan Salan! "r! Nid!a #ulan $%i &
13
A. Tujuan Praktikum Praktikum 1. Mengetahui Mengetahui hubungan hubungan antara antara medan magnet magnet dengan dengan arus listri listrik k yang mengalir mengalir pada kawat lurus dan kawat melingkar. 2. Mengetahui Mengetahui jarak jarak antara antara kawat dengan dengan titik titik tertentu tertentu (kompas (kompas terhadap terhadap medan medan magnet) magnet)
B. Al Alat at da dan n Bah Bahan an 1. 2. !. ". 5. &.
Kawa Kawatt tem temba baga ga 1 met meter er Dua Dua buah buah bat bater erai ai 1,5 1,5 Dua Dua bua buah h kom kompa pass #unt #untiing$t ng$tan ang g %mplas Mistar
C. Da Dasa sar r Teo Teori ri Medan magnetik adalah ruang disekitar magnet yang masih terpengaruh gaya magnetik. 'eperti pada gaya listrik, kita menganggap gaya magneti tersebut dipindahkan oleh sesuatu, yaitu medan magneti. Muatan yang bergerak menghasilkan medan magneti dan medan medan ini selanj selanjutn utnya, ya, member memberikan ikan suatu suatu gaya gaya pada pada muatan muatan berger bergerak ak lainny lainnya. a. Karena Karena muatan muatan berger bergerak ak menghas menghasilk ilkan an arus arus listri listrik, k, intera interaksi ksi magnet magneti i dapat dapat juga juga dianggap sebagai interaksi diantara dua arus. Kuat dan arah medan magneti dapat juga dinyatakan oleh garis haya magnetik. umlah garis gaya persatuan penampang melintang adalah ukuran medan magneti. *ada tahun 1+2, seorang ilmuwan berkebangsaan Denmark, -ans hristian /ersted (1000 (10001+51 1+51)) menemu menemukan kan bahwa bahwa terjad terjadii penyimp penyimpanga angan n pada jarum jarum kompas kompas ketika ketika didekatkan pada jarum kompas ketika didekatkan pada kawat berarus listrik. -al ini menunjukan, arus di dalam sebuah kawat dapat menghasilkan eekeek magneti. Dapat disimpulkan, bahwa disekitar arus listrik terdapat medan magneti. -asil perobaan diperlihatkan pada #ambar 11.". #ambar 11."a. memperlihatkan posisi jarum kompas ketika tidak dialiri arus, jarum kompas menunjuk arah utara. 'elanjutnya jarum kompas dialiri arus ke arah utara seperti diperlihatkan pada #ambar 11.!b, akibatnya penunjukan jarum menyimpang ke arah timur. %pabila jarus kompas dialiri arus ke arah selatan maka penunjukan jarum menyimpang ke arah barat (#ambar 11.!).
#ambar 11.! *engaruh arus listrik terhadap penunjukan arah jarum kompas -ubungan antara besarnya arus listrik dan medan magnet di nyatakan oleh 3iot 'a4art, yang kemudian dikenal dengan -ukum 3iot 'a4art.
Menurut teori ini, besar induksi magnet yang disebabkan oleh elemen arus adalah a.
3erbanding lurus dengan arus listrik.
b.
3erbanding lurus dengan panjang kawat.
.
3erbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik yang diamati ke kawat.
d.
%rah induksi magnetnya tegak lurus terhadap bidang yang melalui elemen arus.
%rah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. ika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (6), maka arah keempat jari yang lain menunjukkan arah medan magnetik (3). Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk untuk menemu menemukan kan arah arah medan medan magnet magnetik ik pada pada penghant penghantar ar berben berbentuk tuk lingkar lingkaran an yang diali dialiri ri listrik.
#ambar kaidah tangan kanan 7ntuk mengetahui letak kutub utara dan kutub selatan yang terbentuk pada kumparan berarus listrik, dapat dilakukan dengan ara 1. *erhatikan *erhatikan arah listrik listrik yang mengalir mengalir pada pada kumpara kumparan. n. 2. 7jung 7jung kumparan kumparan yang pertam pertamaa kali kali mendap mendapat at arus listrik listrik dijadi dijadikan kan sebagai sebagai pedoman pedoman untuk menentukan letak kutubkutub magnet. !. Kemudian, Kemudian, genggam ujung ujung kumparan kumparan yang pertama pertama kali kali teraliri teraliri arus listr listrik ik dengan posisi posisi jari tangan kanan sesuai dengan letak kawan pada inti besi.
". %pabi %pabila la kawat kawat itu bera berada da di depan depan inti inti besi besi,, leta letakka kkan n tela telapa pak k tang tangan an mengh menghad adap ap ke depan, kemudian genggam kumparan yang berinti besi. 5. 8etak 8etak kutub utara utara magnet magnet ditunju ditunjukkan kkan oleh arah ibu jari, jari, sedangkan sedangkan arah sebali sebaliknya knya menunjukkan kutub selatan. &. ika kawat kawat penghantar penghantar yang pertama pertama kali kali teraliri teraliri arus listri listrik k berada di belakang belakang inti besi, besi, maka hadapkan telapak tangan ke belakang, kemudian genggam kumparan kawat itu. 0. Dengan ara ara yang sama sama kita dapat dapat juga juga menentukan menentukan letak letak kutub utara, utara, dan kutub kutub selatan selatan magnet.
9ernyata ernyata penghantar penghantar berarus listrik listrik yang ditempatkan ditempatkan dalam medan magnet juga mengalami mengalami gaya magnet. -al ini ditemukan pertama kali oleh -endrik %ntoon 8orent:. #aya 8orent: terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik. 3esar gaya 8orent: bergantung pada besar medan magnetik, panjang penghantar, dan besar arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar. 7ntuk arah aliran arus listrik tegak lurus terhadap arah medan magnet, gaya 8orent: dapat dinyatakan dengan ;<3=6=l Keterangan ; < gaya 8orent: pada kawat (>) 3 < medan magnet (9esla) (9esla) 6 < arus listrik (%) l < panjang kawat (m) Kemudian, pada tahun 1+2 3iot mengemukakan perhitungan lebih lanjut tentang induksi magnet oleh elemen arus. ?lemen arus di sini dapat berupa penghantar lurus, penghantar melingkar,solenoida melingkar,solenoida dan toroida. 1.
6nduksi magnet oleh kawat lingkaran.
*ada *ada sebua sebuah h kawat kawat bera beraru russ meli meling ngka karr akan akan ada ada indu induks ksii magne magnett yang yang arahn arahnya ya sepe sepert rtii diperl diperlihat ihatkan kan pada #ambar #ambar 11.0. *ada #ambar #ambar 11.0 tampak tampak bahwa bahwa pada pada tepi tepi kawat kawat arah arah induksinya induksinya melingkari melingkari kawat dan makin ke tengah radius radius lingkaranny lingkarannyaa semakin semakin besar. besar. Dari #ambar 11.0 juga dapat disimpulkan bahwa makin besar radius kawat berarus maka radius arah induk induksi si magne magnett dipu dipusa satt ling lingkar karan an juga juga sema semaki kin n besa besarr. *emb *embah ahas asan an berik berikut ut adal adalah ah akan akan dihitung induksi magnetik oleh kawat berarus yang melingkar. melingkar.
Diti Ditinj njau au suat suatu u kawa kawatt arus arus berb berben entu tuk k ling lingka kara ran n jari jarij jar arii @, akan akan dihi dihitu tung ng rapa rapatt luk lukss magnetik$induksi magnet suatu titik di sumbu lingkaran yang jaraknya dari pusat lingkaran = (#ambar 11.+).
Kawat melingkar berarus menyebabkan induksi magnet dan dilukiskan seperti pada #ambar 11.+. ektor ektor d3 adalah sebagian keil dari induksi magnet 3 yang disebabkan oleh elemen kawat ds yang arahnya tegak lurus dengan r dan ds. 3agian keil induksi magnet d3 diuraikan ke sumbu lingkaran yaitu d3y dan ke arah tegak lurus sumbu d3=. Dengan pertimbangan simetri, komponen total ke arah yang tegak lurus sumbu lingkaran ( kearah sumbu y) adalah . -al ini dikarenakan dalam arah sumbu y komponenkomponen saling meniadakan, sehingga yang ada hanya komponen ke arah sumbu lingkaran. Medan magnet pada sumbu lingkaran kawat berarus pada jarak = dari pusat lingkaran dan berjarijari @ adalah
*ada pusat lingkaran kawat berarus, berari = < ,induksi magnetetnya adalah
ika kawat lingkaran disusun sedemikian hingga berupa kumparan tipis (tebalnya jauh lebih keil dari =), besarnya induksi magnet pada sumbu kumparan
> < jumlah lilitan kumparan. 2.
6nduksi magnet oleh 'olenoida. 'uatu solenoida dibayangkan sebagai suatu silinder yang dililiti kawat arus berbentuk lingkaran, masingmasing lingkaran tegak lurus sumbu silinder, silinder, arah arus pada solenoida seperti pada #ambar 11.A. 'olenoida dengan jumlah >, panjangnya l, jumlah lilitan pesatuan panjang n< >$ l.
7ntuk 7ntuk soleno solenoid id yang panjan panjang g tak berhin berhingga, gga, maka maka induks induksii manet manet diteng ditengaht ahtenga engah h soleno solenoid id sepanjang solenoid adalah
6nduksi magnet oleh 9oroida. 'uatu toroida adalah bangun berbentuk seperti ban yang dililiti dengan
kawat
sedemikian
hingga
tiap
lilitan
berbentuk
lingkaran
seperti seperti diperlihatkan diperlihatkan dalam #ambar 11.1 11.1 9oroida dianggap seperti seperti solenoida solenoida sangat panjang yang dilengkungkan sehingga ujungujungnya berimpit, sehingga induksi magnet oleh toroida dapat diperoleh dari rumus (11.1).
Medan magnet pada 9oroida dapat dinyatakan sebagai
!.
6nduksi Magnetik di 'ekitar Kawat 8urus *anjang
3erdasarkan hukum ampere, untuk medan magnetik di sekitar kawat lurus sangat panjang yang mengandung arus seragam. Komponen medan magnet yang sejajar dengan lintasan mempunyai nilai sebesar
D. Pr Prose osedur dur Kerj erja a 1. 2. 3. 4. 5. 6.
3uang email pada ujungujung kawat dengan menggunakan amplas. 3entangkan kawat membentang ujung utaraselatan. 8etakkan kawat pada samping kiri dan kanan kawat. -ubungkan ujung kawat dengan den gan baterai. %rus listrik listrik mengalir dari selatan ke utara. %mati penyimpangan arah kutubkutub kompas. 7bah jarak antara kawat dengan kompas menjadi lebih jauh. %mati simpangan kutub kutub kompas. 7. Mengapa jarum kompas menyimpangB 8. 7lang langkah " dan 5, tapi arah arus listrik mengalir ke utara ke selatan. 9. 8etakkan dua kompas di atas dan bawah kompas. 10. -ubungkan ujungujung kawat dengan baterai. (arus listrik dari selatan) 11. %mati kemana gerakan kutub utara kompas yang diatas dan dibawah kawat. 12. 7langi langkah 1, 11. %rah arus diubah dari utara. 13. 7bah posisi kawat menjadi 4ertikal. 8etakkan kompas di sisi kawat. 3eri arus dari bawah. %mati kemana arah gerakan kompas sebelah kanan dan kiri kalianC 14. 7langi langkah 1! tetapi arah arus diubah dari atas ke bawah. 15. 7langi langkah perobaan !1" dengan menggunakan dua baterai. 16. 3uat kawat melingkar dengan diameter 1 m, tempatkan kompas di dalam (pusat) lingkaran dan di luar lingkaran, kemana arah kutub utara kompasB 17. 7langi langkah 1& dengan mengubah arah arus.
18. *erkeil diameter sehingga menjadi setengahnya. 7langi langkah 1& dan 10. 19. atat semua hasil perobaan.
E. Pen enil ilit itia ian n Kawat -ori:ontal (posisi kompas kiri dan kanan kawat) Arah Arus dari Selatan
Kompas yang di kiri kawat akan menyimpang sesuai arah jarum jam. Kompas yang di kanan kawat akan menyimpang berlawanan dengan arah jarum jam.
Arah Arus dari Utara
Kompas yang di kiri kawat akan menyimpang berlawanan arah jarum jam. Kompas yang di kanan kawat akan menyimpang searah jarum jam.
Kawat -ori:ontal (posisi kompas atas dan bawah kawat) Arah Arus dari Selatan
Kompas yang di atas kawat akan menyimpang sesuai arah jarum jam. Kompas yang di bawah kawat akan
Arah Arus dari Utara
Kompas yang di atas kawat akan menyimpang berlawanan arah jarum jam.
menyimpang berlawanan dengan arah jarum jam.
Kompas yang di bawah kawat akan menyimpang searah jarum jam.
Kawat Verkal
Arah Arus dari Atas
Kompas yang di kiri kawat akan menyimpang berlawanan arah jarum jam. Kompas yang di kanan kawat akan menyimpang searah jarum jam.
Arah Arus dari Bawah
Kompas yang di kiri kawat akan menyimpang sesuai arah jarum jam. Kompas yang di kanan kawat akan menyimpang berlawanan dengan arah jarum jam.
Kawat Melingkar
Arah Arus Se Searah Ja Jarum Jam
Kompas yang di dalam kawat akan menyimpang berlawanan dengan arah jarum jam.
Arah Arus Be Berlawanan Arah Ja Jarum jam
Kompas yang di dalam kawat akan menyimpang sesuai arah jarum jam.
Kompas yang di luar kawat akan menyimpang searah jarum jam.
Kompas yang di luar kawat akan menyimpang berlawanan dengan arah jarum jam.
F. Pem emba baha hasa san n a. %rah medan medan magnet magnet sesuai sesuai dengan dengan kaidah kaidah tangan tangan kanan. Dimana Dimana arah arah jarijar jarijarii tangan tangan sesuai dengan arah medan magnet, dan arah ibu jari (jempol) sesuai dengan arah arus listrik. %rah medan magnet dapat dilihat dari penyimpangan arah jarum kompas. b. ika kuat arus listrik ditambah dengan menggunakan dua buah baterai, maka besar penyimpangan pada kompas akan semakin besar. -al itu menunjukkan bahwa medan magnet di sekitar arus listrik semakin besar. besar. . arak menentu menentukan kan kuat arus arus listrik. listrik. ika ika jarak antara antara sebuah sebuah titik titik dengan arus arus listri listrik k diperbesar, maka besar penyimpangan pada kompas akan semakin keil. -al itu menunjukkan bahwa medan magnet di sekitar arus listrik semakin keil.
G. Kes esim impu pula lan n -
Kuat medan magnet akan dipengaruhi oleh kuat arus listrik dan jarak. 'emakin besar jarak maka medan magnet di suatu titik akan semakin keil. -al ini berarti kuat medan magnet berbanding terbalik dengan jarak. 'emakin besar kuat arus listrik, maka medan magnetnya akan semakin besar. -al ini berarti kuat medan magnet berbanding lurus dengan kuat arus listrik.
H. Daf Daftar tar Pus Pustak taka a http$$alljabbar.wordpress.om$2+$"$&$medanmagnetdisekitarkawatberarus$ http$$isika12.blogspot.om$21$+$medanmagnet.html http$$id.wikipedia.org$wiki$medanmagnet @osyid, Muhammad ;arhani dkk. 2+. Kajian 2+. Kajian Konsep Fisika 3. 'olo *latinum
