Arsip Harian: Januari 18, 2009

HUKUM AMPERE

Semester 2 2 Komentar

FISIKA DASAR II

HUKUM AMPERE

UNLAM

Disusun Oleh :

1. Annisa Syabatini (J1B107032)

2. M Bayu Priawan (J1B107014)

3. Muhammad Nasrudin (J1B107204)

4. Ninda Febrina (J1B107209)

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PROGRAM STUDI S–1 KIMIA

BANJARBARU

2008

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya jualah kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul ”Hukum Ampere” sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.

Pada kesempatan ini kami tak lupa mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang terlibat dalam pembuatan makalah ini.

Kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat kami harapkan guna kesempurnaan penulisan makalah di masa yang akan datang.

Banjarbaru, 6 Juni 2008

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………………………………i

DAFTAR ISI……………………………………………………………………………………………..ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang……………………………………………………………………1

1.2 Tujuan Penulisan…………………………………………………………………1

1.3 Metode Penulisan………………………………………………………………..1

1.4 Batasan Masalah………………………………………………………………….2

BAB II ISI

2.1 Medan Magnet…………….………………………………………………….3

2.1.1 Medan Magnet B di dekat sebuah kawat yang panjang…...3

2.1.2 Medan magnet B dua penghantar yang sejajar………………..3

2.1.3 Medan magnet B untuk sebuah solenoida……………………….5

2.2 Hukum Biot-Savart….…………………………………………………………6

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan………………………………………………………………………..8

3.2 Saran………………………………………………………………………………….8

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hubungan antara arus i dan medan magnet B dapat didefinisikan sebagai:

Yang dikenal sebagai hukum Ampere.

Dengan adalah keliling lingkaran, maka persamaan (1) dapat ditulis menjadi:

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan pembuatan makalah ini, yaitu:

1. Untuk memenuhi tugas penulisan makalah yang diberikan kepada penulis;

2. Untuk memahami materi hukum ampere lebih mendalam.

1.3 Metode Penulisan

Dalam penyelesaian makalah ini penulis menggunakan dua metode penulisan yaitu:

1. Metode internet, yaitu dengan mengumpulkan data-data berdasarkan atas informasi dari media internet.

2. Metode pustaka, yaitu dengan mengumpulkan data-data, perbendaharaan pengetahuan, mencari beberapa masalah yang berhubungan dengan hukum ampere, sehingga terkumpulah informasi yang dapat membantu penyelesaian makalah ini.

1.4 Batasan Masalah

Dalam menjelaskan masalah yang penulis kemukakan di sini, dipandang perlu untuk menentukan batasan masalah yang akan dikemukakan. Sehingga masalah yang dibahas tidak keluar dari jangkauan pemikiran penulis.

Yang menjadi pokok masalah yang dikemukakan penulis sebagai sub bab dalam makalah ini adalah:

1. Medan Magnet

– Medan magnet B di dekat sebuah kawat yang panjang,

– Medan magnet B Dua penghantar yang sejajar

– Medan magnet B untuk sebuah solenoida

2. Hukum Biot-Savart

BAB II

ISI

2.1 Medan Magnet

2.1.1 Medan magnet B di dekat sebuah kawat yang panjang

Garis-garis B untuk sebuah kawat silinder lurus yang panjang yang mengangkut sebuah arus i merupakan lingkaran-lingkaran konsentris yang berpusat pada sumbu kawat dan B pada suatu jarak r dari sumbu ini adalah diberikan oleh:

Contoh 1:

Kawat listrik vertikal di dinding sebuah gedung membawa arus dc sebesar 25 A ke atas. Berapa medan magnet pada titik 10 cm di utara kawat ini?

Contoh 2:

Sebuah kawat tembaga yang memiliki diameter 0,10 inci dapat mengangkut sebuah arus sebesar 50 A tanpa mengalami pemanasan yang berlebihan. Berapakah B pada permukaan kawat?

2.1.2 Medan magnet B dua penghantar yang sejajar

Gaya F per satuan panjang l pada konduktor yang membawa arus i2 adalah:

Contoh 3:

Dua kawat pada kabel alat yang panjangnya 2 m berjarak 3 mm dan membawa arus dc 8 A. Hitung gaya antara kedua kawat ini!

Contoh 4 :

Sebuah kawat horizontal yang panjang yang ditopang dengan kuatnya mengangkut sebuah arus i1 sebesar 100 A. Langsung berada di atas kawat tersebut dan yang sejajar dengannya terdapat sebuah kawat halus yang mengangkut sebuah arus i2 sebesar 20 A dan mempunyai berat sebesar 0,0050 lb/kaki. Berapa jauhkah seharusnya kawat kedua ini direntangkan di atas kawat yang lebih rendah tersebut jika kita mengharapkan untuk menopang kawat kedua tersebut dengan tolakan gaya magnet?

Contoh 5 :

Kawat horizontal membawa arus i1 = 80 A dc. Berapa besar arus i2 yang harus dibawa kawat paralel kedua yang berada 20 cm di bawahnya sehingga kawat tidak jatuh karena gravitasi ? Kawat yang lebih rendah memiliki massa 0,12 g per meter panjangnya.

Contoh 6 :

Dua kawat sejajar yang berjarak d terhadap satu sama lain mengangkut arus-arus i yang sama besarnya di dalam arah-arah yang berlawanan. Carilah medan magnet untuk titik-titik di antara kedua-dua kawat tersebut dan pada jarak x dari salah satu kawat.

Untitled-2

2.1.3 Medan magnet B untuk sebuah solenoida

Solenoida adalah suatu lilitan kawat atau kumparan yang rapat, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah ini:

Image3

Medan magnet B untuk sebuah solenoida diberikan oleh:

Dapat juga didefinisikan fluks ФB untuk medan magnet B sebagai:

Contoh 7:

Sebuah solenoida mempunyai panjang 1 m dan diameter dalam 3 cm. Solenoida tersebut mempunyai lima lapisan lilitan yang masing-masing terdiri dari 850 lilitan dan mengangkut sebuah arus sebesar 0,5 A.

(a) Berapakah B pada pusat solenoida tersebut ?

(b) Berapakah fluks magnet ФB untuk sebuah penampang solenoida pada pusatnya?

Gambar di bawah ini memperlihatkan sebuah toroida yang dapat digambarkan sebagai sebuah solenoida yang dibengkokkan menjadi bentuk sebuah

Image5

Medan magnet B untuk sebuah toroida diberikan oleh:

2.2 Hukum Biot-Savart

Menurut hukum Biot-Savart, maka besarnya dB adalah diberikan oleh:

Contoh 8:

Sebuah kawat lurus yang panjang. Hitunglah B yang ditimbulkan oleh sebuah arus i di dalam sebuah kawat lurus yang panjang.

Untitled-4

Contoh 9:

Sebuah loop arus lingkaran. Gambar di bawah ini memperlihatkan sebuah lingkaran yang jari-jarinya R dan yang mengangkut sebuah arus i. Hitunglah B untuk titik-titik pada sumbu.

Untitled-6

Contoh 10:

Di dalam model atom Bohr dari atom hidrogen maka electron bersirkulasi di sekeliling inti menempuh sebuah lintasan yang jari-jarinya 5,3 x 10-11 m pada frekuensi sebesar 6,5 x 1015 Hz (= putaran/s).

(a) Berapakah nilai B yang ditimbulkan pada pusat lintasan?

(b) Berapakah momen dipol magnet ekivalen ?

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah:

1. Hukum Ampere didefinisikan sebagai hubungan antara arus i dan medan magnet B

2. Medan magnet B di dekat sebuah kawat yang panjang

3. Medan magnet B dua penghantar yang sejajar

4. Solenoida adalah suatu lilitan kawat atau kumparan yang rapat. Medan magnet B untuk sebuah solenoida

5. Toroida adalah sebuah solenoida yang dibengkokkan

6. Menurut hukum Biot-Savart, maka besarnya dB adalah diberikan oleh:

Saran

Materi hukum ampere ini perlu dikaji lebih mendalam. Hal ini agar materi hukum ampere dapat dikuasai dengan sempurna oleh mahasiswa sehingga mahasiswa dapat dengan mudah mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari. Praktikum hukum ampere perlu dilakukan secara menyeluruh tidak hanya pada rangkaian listrik arus bolak-balik dan hukum kirchoff saja.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2006. Hukum Ampere.

Http://id.wikipedia.org/wiki/

diakses 5 Juni 2008.

Amalia. 2007. Hukum Ampere.ppt

Http://id.wikipedia.org/wiki/

diakses 5 Juni 2008.

Haliday & Resnick. 1985. Fisika Dasar II. Erlangga: Jakarta.

Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Erlangga: Jakarta.