Pendahuluan
Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) disekeliling kawat. Medan tersebut terorientasi menurut aturan tangan kanan. kanan. Medan magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan dengan menggerakan menggerakan muatan listrik (arus ( arus listrik ) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendi sendiri ri sepe sepert rtii arus arus list listrik rik;; inil inilah ah yang yang meny menyeb ebab abka kan n meda medan n magn magnet et dari dari ferroma ferromagne gnett "perma "permanen nen". ". Sebuah Sebuah medan medan magnet magnet adalah adalah medan medan vektor vektor:: yaitu yaitu berhubungan dengan setiap s etiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut. Hasil penelitian dari Maxwell telah banyak menyatukan listrik statis dengan magn magnet etism isme, e, yang yang meng mengha hasi silk lkan an sekum sekumpu pula lan n dari dari empa empatt persa persama maan an mengenai kedua medan tersebut. Namun, di bawah formula Maxwell, masih ada ada dua dua meda medan n yang yang berb berbed edaa yang yang menj menjel elask askan an feno fenome mena na berb berbed eda. a. Kemudian Kemudian Albert Einstein yang berhasil berhasil menunjuka menunjukan, n, dengan dengan relativitas relativitas khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magn magnet et di mana mana seoran seorang g peng pengam amat at berg bergera erak k hany hanyaa mera merasak sakan an gaya gaya elektrostatik .
1
A. Tujuan Percobaan 1. Menunjukkan bahwa di sekitar arus listrik terdapat medan magnet. 2. Menentukan komponen horisontal medan magnet bumi.
B. Dasar Teori Sebu Sebuah ah kawa kawatt luru luruss panj panjan ang g taktak-hi hing ngga ga yang yang dial dialir irii arus arus list listri rik k menimbulkan medan magnet di sekitarnya dengan garis-garis gaya membentuk lingkaran berpusat pada kawat. Kuat medan magnet ini adalah :
Dimana i adalah arus listrik yang melalui kawat dan r adalah r adalah jarak radial dari kawat tersebut. Sepanjang sebuah garis gaya yang melingkar itu harga absolut B tidak berubah, yang berubah hanya arahnya. Jika tepat di atas atau di bawah kawat berarus diletakkan sebuah jarum kompas maka arah jarum kompas tersebut akan menyimpang sesuai dengan arah resultan antara B dan komponen horisontal medan magnet bumi (B b). Dengan demikian besar B b dapat ditentukan dengan mengukur sudut penyimpangan jarum kompas tersebut. Secara geometrik berlaku:
B/B b = tan θ
Gerak mengorbit dan gerak spin elektron dalam atom menimbulkan medan magnet magnet.. Kombin Kombinasi asi kedua kedua medan medan magnet magnet bisa bisa saling saling mengua menguatka tkan n atau atau saling saling melemahkan dan menghasilkan medan magnet atom.
2
Hans Hans Christ Christian ian Oersted Oersted(17 (177777-185 1851) 1) menemu menemukan kan bahwa bahwa ketika ketika jarum jarum komp kompas as yang yang dile dileta takk kkan an dide dideka katt kawa kawatt berber-ar arus us list listri rik, k, tern ternya yata ta jaru jarum m menyimpang. Hal ini disebabkan karena medan magnet yang bergerak diantara arus listrik di seputaran kawat tersebut.
Gambar a
Gambar b Gambar a. Garis-garis medan disekitar arus listrik. Gambar b. Kaidah tangan kanan untuk menentukan arah medan magnet.
Hans Chiristian Oersted (1777 – 1851) adalah ahli fisika dari Denmark. Ia berhasil mengungkapkan misteri hubungan antara listrik dengan magnet. Oersted
3
berhasil membuktikan bahwa penghantar yang dialiri arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Perhatikan gambar dibawah ini.
Keterangan : (a). Kawat ketika belum dialiri arus listrik, jarum kompas berimpit dengan kawat (b). Kawat dialiri arus listrik ke arah selatan maka jarum kompas akan menyimpang
kearah timur.
(c). Kawat dialiri arus listrik ke arah utara maka jarum kompas akan menyimpang ke arah barat.
C. Daftar Peralatan
1. Jarum Kompas 2. Sumber Arus DC 3. Busur Derajat
4
D. Gambar Rangkaian
Gambar 1
E. Langkah Percobaan 1. Menyusun Menyusun rangkaian rangkaian seperti seperti gambar gambar 1, meletakkan meletakkan kompas kompas dibawah dibawah kawat (tentunya arah kompas menunjukkan arah utara-selatan). Mengatur kawat agar letaknya sejajar dengan jarum kompas. 2. Menentukan Menentukan arus arus i dan jarak jarak r, kemudia kemudian n ukur sudut sudut penyimp penyimpangan angan jarum jarum kompas θ. Mengulang pengukuran ini sebanyak 6 kali. 3. Mengulang Mengulang langkah langkah di atas atas dengan dengan mengubah mengubah arus i sebany sebanyak ak 6 kali kali (dengan r tetap). 4. Dengan Dengan cara yang yang sama sama (no.1 s/d no.3) no.3) lakukan lakukan percobaan percobaan dengan dengan mengambil jarak r yang berbeda sebanyak 6 kali. 5. Mengukur Mengukur panjang panjang kawat yang yang di di aliri arus arus listrik, listrik, dan dan posisi posisi jarum jarum kompas terhadap ujung kawat. Perhatian : jarak r adalah jaraj antara kawat dan jarum kompas.
5
F. Table Hasil Percobaan
No 1 2 3 4 5 6 7 8
r 4,1 cm (1 batre) 4,1 cm (2 batre) 4,1 cm (3 batre) 4,1 cm (4 batre) 11,5 cm (1 batre) 11,5 cm (2 batre) 11,5 cm (3 batre) 11,5 cm (4 batre)
I (arus)
Analisa
6
θ (sudut) 45o 50o 52o 55o 20o 23o 29o 31o
Percobaan Percobaan ini membuktika membuktikan n bahwa ketika kawat dialiri arus maka akan ada medan magnet yang timbul di sekitar kawat, hal ini bisa dibuktikan dengan menyimpangnya jarum kompas. Besarnya sudut penyimpangan tergantung pada arus yang diberikan. diberikan. Arah medan magnet yang ditimbulk ditimbulkan an dapat ditentukan ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik dan keempat jari menunjukkan arah medan magnet. Magnet dan listrik merupakan dua besaran yang sangat berhubungan dan berkaitan. Hukum Hukum oerstedz diatas merupakan pembahasan yang membahas bahwa listrik dapat berubah menjadi magnet. Sejara Sejarah h kemagn kemagnetan etan mulai mulai jauh jauh lebih lebih awal awal dengan dengan perada peradaban ban kuno kuno di Asia. Ada daerah pada asia yang disebut Magnesia dimana ditemukan ditemukan batu-batu batu-batu yang bergerak saling tarik menarik. Batu-batu ini disebut “magnet”.
Magnet mempunyai dua kutub yaitu: -kutub utara -kutub selatan
Kesimpulan
7
Menuru Menurutt Teori Teori Laplace Laplace,, besar besar induks induksii magnet magnet yang yang diseba disebabka bkan n oleh oleh elemen arus adalah : (1) Berbanding lurus dengan arus listrik (2) Berbanding lurus dengan panjang kawat (3) Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik yang diamati ke kawat (4) Arah induksi magnetnya tegak lurus terhadap bidang yang melalui elemen arus.
Besar sudut penyimpangan jarum kompas tergantung pada besar arus yang diberikan dan jarak r kawat dengan jarum kompas.
SAFRIYANDA
Daftar Pustaka
8
-
Jobsheet Praktikum Fisika. FT. Universitas Surabaya
-
http//:www.fisika-edukasi.net : Teori Magnetik.
-
http//:www.sidik_bisg.blogspot.com : Medan Magnet Disekitar Kawat Berarus Listrik.
9