MAGELEV =


Magnetically levitated


adalah kereta api yang menggunakan kekuatan magnet untuk berjalan dengan melayang di atas
rel nya. Kecepatan magelev bisa mencapai 600 km/jam, jauh lebih cepat dari kereta biasa. Magelev tercepat di dunia disebut-sebut sudah digunakan di Jepang sejak tahun 1964.

Kereta Maglev bekerja berdasarkan prinsip tolakan magnetis antara gerbong dan lintasan. Rel, atau jalur pemandu, berisi dua set kumparan logam yang terhubung silang yang digulung menjadi pola “angka delapan” untuk membentuk elektromagnet. Di kereta itu sendiri terdapat elektromagnet superkonduktor, yang disebut bogies. Saat berhenti, kereta bertumpu pada roda karet. Untuk memulai gerakan, kereta bergerak maju perlahan dengan roda-roda ini, memungkinkan magnet di bawah kereta berinteraksi dengan magnet di jalur pemandu. Begitu kereta mencapai 150 kilometer per jam (93 mil per jam), gaya magnetnya cukup kuat untuk mengangkat kereta 100 milimeter (4 inci) dari tanah, menghilangkan gesekan untuk memungkinkan kecepatan yang semakin tinggi.

Sumber gambar : https://www.jrailpass.com/blog/maglev-bullet-train

Di alam sekitar, medan magnet dapat dihasilkan oleh magnet alami dan magnet buatan. Salah satu cara membuat magnet adalah secara elektromagnetik.

Alat apa saja yang menggunakan prinsip medan magnet induks?

Jika kawat diberi arus listrik, maka di sekitar kawat tersebut akan terdapat medan magnet induksi

Induksi Magnet DI Sekitar Kawat Lurus

Arah medan magnet tersebut sesuai dengan kaidah tangan kanan :

Jika dibuat dalam 2dimensi, akan terlihat seperti gambar di atas.
Arah medan magnet di daerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang menjauhi pengamat sedang di daerah titik Q di bawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda titik menunjukkan arah medan menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda silang menunjukkan arah medan menembus bidang menjauhi pengamat.

Jika digambarkan pada sumbu koordinat XYZ seperti gambar di atas, tanda anak panah biru menunjukkan arah arus listrik.

Pada sumbu koordinat


x

,


y

,


z


kawat berarus listrik berada pada bidang xoz dan bersilangan dengan sb. Z negative.

Arah arus listrik searah dengan sumbu x positif.

Jarak antara kawat I dengan titik pusat koordinat (O) adalah


a


maka
arah
medan magnet dititik (O) tersebut searah dengan sumbu y negative.

Besarnya medan magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik, jarak titik tinjauan terhadap kawat serta mediumnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :


B = Medan magnet dalam tesla ( T ),


μo = permeabilitas ruang hampa,


I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ),


a = jarak titik P dari kawat dalam meter tempat (m)

Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar

Untuk melihat bagaimana medan magnet induksi dihasilkan dari kawat berarus listrik, simak simulasi elektromagnetik berikut

Arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan sebagai berikut :

Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar (titik 0) dapat dihitung :

Besarnya medan magnet pada titik sepanjang sumbu (titik P) dapat dihitung :

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm
-2

atau T)

µ


= permeabilitas udara/vakum (4π × 10

−7

WbA
−1
m
−1
)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

A = jari-jari lingkaran (m)

N = jumlah lilitan kawat

Medan Magnet Pada Solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan Solenida

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida adalah :

Sedangkan besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) adalah :

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm
-2

atau T)

µ


= permeabilitas udara/vakum (4π × 10

−7

WbA
−1
m
−1
)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

N = jumlah lilitan kawat

L = panjang solenoida (m)

Induksi magnetik di sumbu toroida adalah

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm
-2

atau T)

µ


= permeabilitas udara/vakum (4π × 10

−7

WbA
−1
m
−1
)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

N = jumlah lilitan kawat

a = jari-jari toroida (m)

PENGAMATAN KUAT MEDAN MAGNET (KUALITATIF)

Sebelum belajar bagaimana kuat medan magnet yang dihasilkan oleh kawat berarus listrik, Kamu dapat mengeksplorasi terlebih dulu bagaimana kuat medan magnet yang dihasilkan oleh magnet alami.

Alat Yang Perlu Disiapkan :

  1. Siapkan sebuah magnet alami, misalkan magnet dari tempelan lemari es.

  2. Siapkan smartphone

  3. Unduh aplikasi Gauss Meter dari Playstore / Apple store dan install

  4. Mistar

Langkah Observasi 1:

  1. Tekan CAL untuk mengkalibrasi alat terlebih dulu, pada saat kalibrasi, terlihat gambar seperti di samping

  2. Satuan yang ditunjukkan, bisa juga dinyatakan dalam Gauss, 1 Tesla yaitu 10000 Gauss

  3. Posisi smartphone jauhkan dulu dari semua jenis magnet yang ada. Coba perhatikan angka yang tertera pada Gauss Meter, menunjukkan angka berapa sebelum ada magnet lain? Nilai apakah yang terbaca ini?

  4. Posisi smartphone dekatkan dengan magnet, apakah ada perubahan angka yang terbaca?

  5. Coba ubah posisi nya ke yang lebih dekat atau lebih jauh, Bagaimana angka yang terbaca?

  6. Agar data lebih presisi, pastikan posisi sensor pada smartphone selalu sejajar dengan magnetnya. Download
    panduan ini,
    untuk mengetahui caranya

  7. Tuliskan beberapa data yang diambil dan tulis kesimpulan mu?

  8. Tuliskan hasilnya pada Google Site secara berkelompok (tinggal tambah halaman)

  9. Jangan lupa untuk melampirkan foto foto saat pengamatan berlangsung

Baca :   Larutan Penyangga Yang Terdapat Dalam Cairan Intrasel Darah Adalah

  1. Menentukan Arah Medan Magnet Induksi

2. Menentukan Besar medan magnet induksi

Sebuah kawat lurus yang panjang berarus listrik 10 A. Sebuah titik berada 4 cm dari kawat seperti gambar . Jika µ0 = 4.phi × 10^–7 wb/Amp.m, maka kuat medan magnet dan arah medan magnet induksi di titik tersebut adalah …

3. Resultan Medan Magnet Induksi

Perhatikan gambar berikut di bawah! Dua kawat lurus yang sangat panjang sejajar berarus listrik


i


1



= 2A dan


i


2


= 3A terpisah pada jarak


a


seperti pada gambar.
Dimanakah letak titik P yang medan magnet induksi total akibat kedua kawat adalah nol