Ringkasan Materi Fisika | Kemagnetan

Kami sampaikan tentang kemagnetan dengan detail dari Materi Fisika Kelas 12 Sekolah Menengah Atas Kurikulum Merdeka.

Ringkasan Materi Fisika Kelas 12 Bab 3 Kurikulum Merdeka – Kemagnetan

Magnet banyak digunakan agar dapat hasilkan putaran terhadap alat elektronik sekarang ini, blender, mixer, kipas angin, bahkan mobil listrik yang terbaru adalah peralatan elektronik menggunakan prinsip kerja magnet induksi. Prinsip kerja motor listrik yaitu mengubah energi listrik sehingga jadi energi mekanik atau gerak. 

Saat terdapat perubahan medan magnet terhadap kumparan ternyata hasilkan gaya gerak listrik (GGL) dikenali dengan induksi elektromagnetik. 

Medan Magnet

Magnet dengan kutubnya senama akan saling tolak menolak, sedang kutub berbeda akan tarik menarik. Kamu akan menemukan di daerah kisaran magnet ada medan magnet. Ketika serbuk besi ditaburkan di sekitaran nya, akan terbentuk pola garis-garis seperti halnya pada gambar berikut. 

Bumi pun adalah sebuah magnet raksasa mempunyai medan magnet di sekitaran nya. Diibaratkan bumi mempunyai magnet batang pada inti bumi. Kutub utara magnet bumi ada di kutub selatan geografi bumi. Sedang kutub selatan magnet bumi ada di kutub utara geografi bumi.

Gaya Magnet

Gaya Terhadap Muatan Bergerak

Apabila sebuah muatan ada pada medan listrik maka muatan akan mendapat gaya listrik. Hanya, saat muatan ada pada medan magnet, belum tentu muatan akan mendapatkan gaya magnet. Sebuah muatan pada medan magnet akan mendapat gaya magnet, apabila:

1. Muatan bergerak
2. Arah kecepatan muatan tidak sejajar bersama arah medan magnet

Ingat lagi arah gerak muatan pada medan listrik supaya kamu bisa pahami perbedaan antara gerak muatan pada medan listrik serta medan magnet. Muatan yang ada pada medan listrik akan mendapatkan gaya listrik, baik muatannya diam maupun bergerak, sedang pada magnet muatan yang akan mendapat gaya magnet. Muatan akan mendapatkan gaya magnet saat gerak tidak sejajar bersama medan magnet. 

Muatan bergerak dengan kecepatan v memasuki daerah bersama medan magnet b akan mendapat gaya magnet hingga gerak terhadap lintasan yang melingkar. Gaya magnet pada hal satu ini memiliki peran sebagai gaya sentripental.

Persamaan (3-3) biasanya digunakan terhadap alat spektrometer adalah alat untuk menentukan massa dari suatu atom. 

Substitusikan persamaan v terhadap kotak kiri pada persamaan sebelah kanan. 

Gaya Lorents dimanfaatkan terhadap pemilih kecepatan adalah alat agar dapat ukur kecepatan muatan partikel. Alat satu ini menggunakan medan magnet serta medan listrik supaya kecepatan tertentu yang hasilkan gaya seimbang. 

Gaya Magnet Terhadap Kawat Berarus Listrik

Arus listrik adalah aliran muatan, maka saat kawat berarus listrik ada pada medan magnet, maka akan mendapat gaya magnet. Besar gaya magnet terhadap kawat dengan panjangnya i berarus listrik i pada medan magnet b, yaitu:

Motor Listrik

Motor listrik adalah dasar dari setiap alat elektronik berputar ketika diberikan arus listrik. Motor listrik terdiri dari magnet serta kumparan kawat akan berputar etika diberikan arus listrik. Perhatikanlah gambar di bawah ini, ketika arus listrik mengalir terhadap kumparan timbul gaya f berpasangan terhadap kedua sisi kumparan. 

Putaran kumparan terhadap motor listrik dipengaruhi medan magnet, arus listrik, serta jumlah lilitan kumparan. Putaran satu ini karena adanya momen kepel timbul karena 2 momen gaya berlawanan terhadap kawat berarus listrik. 

Medan Magnet Induksi

Teori kemagnetan serta kelistrikan dikembangkan dengan terpisah hingga di tahun 1820 Hans Christian Oersted (1777-1851) temukan bahwasanya arus listrik pengaruhi simpangan kompas. 

Medan Magnet Sekitar Kawat Lurus

Arah medan magnet penuhi aturan tangan kanan adalah arah ibu jari yang menyatakan arah medan magnet. 

Apabila arah medan digambarkan pada 2 dimensi, bagi kawat lurus panjang ke kanan seperti halnya pada gambar. Maka arah medan magnet bagian atasnya keluar bidang kertas serta arah medan magnet bagian bawah kawat masuk bidang kertas bawah kawat masuk bidang kertas. 

Besar kuat medan magnet induksi (b) kawat lurus sangat panjang, di sebuah titik sebanding bersama arus listrik (i) sera berbanding terbalik dengan jaraknya r :

Kawat Meningkat Berarus Listrik

Medan magnet adalah besaran vektor, hingga untuk menentukan resultan besar medan magnet. Kamu harus menentukan arahnya dahulu. 

Soledoida

Solenoid adalah lilitan kumparan kawan memiliki bentuk heliks memiliki panjang lebih besar daripada diameternya. 

Besar medan magnet pada pusat solenoid bisa dinyatakan dengan:

Perbandingan konsumsi energi ice3 serta maglev

Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi

Kamu sudah ketahui, apabila sekitar kawat berarus listrik ada medan magnet induksi. Fenomena sebaliknya, saat terdapat perubahan medan magnet akan hasilkan gaya gera listrik (GGL). 

Suatu magnet batang apabila digerakkan pada lilitan kumparan kawat dihubungkan bersama galvanometer. Maka jarum galnometer akan gerak. Jarak galvanometer satu ini menunjukkan adanya suatu arus listrik maupun gaya gerak listrik (GGL). GGL satu ini dihasilkan perubahan fluks magnetik induksi pada kumparan. 

Fluks Magnet

Jumlah garis gaya magnet masuk pada kumparan disebut dengan flux magnet. 

Pada umumnya, besar fluks magnet bisa dinyatakan:

Besar GGL Induksi

Besar GGL induksi bisa dinyatakan:

Persamaan GGL induksi dikenali dengan Hukum Faraday, adalah GGL induksi pada rangkaian sebanding bersama laju perubahan fluks magnetnya. 

Generator

Kamu elah paha seperti apa GGL induksi yang dihasilkan. Konsep satu ini adalah dasar dari suatu pengembangan generator dasarnya terdiri dari magnet serta kumparan. 

Induktansi serta Transformator

Transformator maupun trafo adalah alat sangat penting pada sistem transmisi energi listrik dari pembangkit listrik dar pembangkit listrik hingga siap digunakan di rumah-rumah. Berikut sistem transmisi listrik.

Induktansi

Prinsip kerja trafo berhubungan bersama induksi elektromagnetik.  Pada gambar berikut ini, ketika sakelar dihubungkan, terjadi suatu perubahan arus listrik pada kumparan yang pertama, hingga terjadi perubahan fluks magnet pada waktu sesaat. 

2. Transformator

Terdapat 2 jenis transformator maupun trafo digunakan untuk sistem kelistrikan adalah trafo step up berfungsi  agar dapat memainkan tegangan serta trafo step down berfungsi menurun tegangan. 

Persamaan terhadap trafo umum, dituliskan sebagai: