bab9_hukum ampere&medan magnetik

7/24/2019 Bab9_Hukum Ampere&Medan Magnetik

1/20

Hukum Ampere

danMedan Magnetik


2/20

Hukum Ampere dan Medan Magnetik Mata Kuliah TeoriMedan

Hukum Bio-Savart

1. Intensitasamedan magnet (magnetic field strength)

diferensial dH berasal dari elemen arus diferensial I dl.2. Medan tsb berbanding terbalikdengan kuadrat jarak ,tak

tergantung dengan medium yang mengelilinginya, dan

arahnya diberikan oleh hasil kali silang Idldan aR

arah R adalah dari elemen arusdi titik dimana dH ditentukan.


3/20


Elemen-elemen arus tidak berdiri sendiri, semua elemen

membangunarus yang lengkap berkontribusi terhadap H dan

dimasukandalam perhitungan. Penjumlahan ini membentukintegrakdari Hukum Bio savart

integral garis tertutup, agar semua unsur arus dimasukan

untuk memporeh H yang lengkap.


4/20



5/20


Medan magnetikoleh arus permukaan dan volume juga

diberikanoleh hukum Bio savartdlm bentuk integral, dengan I

dl digantikanK dS atau J dV, dan integral itu diambildi seluruhpermukaan atau volume masing-masing.

Misalkanarus pada bidang datar tak berhingga dengan

kerapatan yang konstan, medannya adalah serbasama :


6/20



7/20


Hukum ampere

Integral garis dari komponen tangensial H sepanjang lintasan

tertutupsama dengan besar arus yang dikelilingi lintasan itu.

Untukdapat memanfaatkanhukumAmpere dalam

menentukan H haruslah ada tingkatanyang cukup simetri

pada masalah yang dibahas, dua syarat yang harus dipenuhi:

1. H harus bersifat normal atau tangensialpada setiap titik

lintasannya

2. Jikatangensialmmaka besarnya harus tetap.


8/20



9/20


Curl

Curl dalam medan vektor Amerupakan medan vektor yang

lain. Titik P pada gambar terletak dalam bidang dengan luasS yang dibatasi kurva tertutup C.Dalam suatu integrasi yang mendifinisikancurl, C ditempuh

dengan luas tadi yang berada disebelah kiri. Vektor satuan an

yang ditentukan melalui aturan tangan kanan, ditunjukandalam gambar, maka komponen curl Adalam arah andinyatakan:


10/20


Dalamsistem koordinat , curl A memiliki komponen dalam

arah tiga vektor satuan dari koordinat itu.

Misalnya, komponen x dalam sistem koordinat kartesian

didefinisikandengan mengambil sebagai contour C segiempat

dalambidang x = konstan yang melalui P seperti gambar:


11/20



12/20



13/20


Rapat Arus J dan xH

Komponen x dari xH tertentu oleh dimanalintasannyaberada dalam bidang yang tegak lurus pada

sumbu x.

Hukum ampere mengatakanbahwa integral tsb sama dengan

arus yang dilingkupinya. Arah nya ax, hingga arus itu dapat

ditulissebagai Ix, maka :

yakni komponen x dari rapat arus J, demikian pula arah y danz, maka

dlH.


14/20


Kerapatan Fluks Magnetik B

Kuatmedan magnetikH tergantung pada muatan-muatan

(yang bergerak) dan tak tergantung pada mediumnya.

Medan gaya yang dihubungkan dengan H adalah kerapatan

fluks magnetik B, yang dinyatakan:

dimana = 0r, adalah permeabilitasmedium , satuan Badalah tesla. 0 = 4 x 10-7 , permeabilitas ruang bebas(H/m),r adalah permeabilitasrelatif medium

Fluks magnetik, yang melalui suatu permukaan,didefinisikan:

(weber, Wb)


15/20



16/20


Garis-garisfluks magnetikmerupakankurva(lengkungan)tertutup, yang tak mempunyai titik awaldan titik akhir.

Berbeda dengan fluks listrik yang berpangkal di muatanpositifdan berakhir di muatan negatif.

Semua garis fluks yang masuk suatu permukaan tertutupakan keluar lagidari permukaan itu.


17/20


Potensial Vektor Magnetik

medan listrikE diperoleh dari konfigurasi muatanyang

diketahui, kemudian dikembangkanpengertian potensial VdimanaE diperoleh sebagai negatif dari gradiennya( E=-V)

Persamaan laplace memberikan cara memperoleh V dari

potensialdi perbatasan penghantar. Potensial vektor

magnetikA didefinisikan:

berfungsi sebagai besaran perantara dimana perhitungan B

dan H. nilai A konsisten dengan syarat.B=0, biladitambahkansyarat tambahan :


18/20


Untukketiga jenis konfigurasi arus yang baku, dinyatakan :

R adalah jarak elemen arus dari titikdimana A dihitung


19/20



20/20


Teorema Stokes

Suatupermukaan terbuka S yang dibatasi oleh kurva tertutup

C. Teorema stokes menyatakan integral komponen tangensialmedan vektor F sepanjang C adalah sama dengan integral

komponen normal dari curl F melalui permukaan S:

kalau F menjadi potensial vektor magnetikA, maka :

bab9_hukum ampere&medan magnetik

Documents