Energi Gelombang Elektromagnet Dan Referensi Soalnya
Dalam ilmu geografi kita akan mengenal istilah abrasi. Menurut wikipedia, pengikisan merupakan proses pengikisan pantai oleh tenaga gelombang laut. Kerusakan garis pantai akhir pengikisan ini dipacu oleh terganggunya keseimbangan alam tempat pantai tersebut. Salah satu cara untuk mencegah terjadinya pengikisan yakni dengan penanaman hutan mangrove. Dari kejadian pengikisan itu kita sanggup ketahui bahwa gelombang maritim membawa energi. Bagaimana halnya dengan gelombang elektromagnetik ini?
 |
| Gelombang maritim membawa energi |
Gelombang elektromagnetik ini juga membawa energi yaitu dalam bentuk medan listrik dan medan magnet, menyerupai ditunjukkan pada di bawah ini.
 |
| Gelombang elektromagnetik |
Kita tinjau suatu gelombang elektromagnetik yang menjalar ke arah sumbu x maka medan listrik dan medan magnet sesaatnya sanggup dinyatakan dengan persamaan berikut.
dengan:
Em = amplitudo medan listrik
Bm = amplitudo medan magnet
k = tetapan angka gelombang (k = 2π/λ)
ω = frekuensi sudut (ω = 2πf)
Seorang ilmuwan berkebangsaan Scotlandia yang berjulukan James Clark Maxwell (1831–1879) yang mengemukakan hipotesa wacana teori gelombang elektromagnetik, berhasil menemukan hubungan antara amplitudo medan listrik Em dan amplitudo medan magnet Bm yakni dengan persamaan sebagai berikut.
dengan:
c = 3 × 108 m/s
Em = amplitudo medan listrik
Bm = amplitudo medan magnet
Perbandingan antara amplitudo medan listrik dengan amplitudo medan magnetik dari suatu gelombang elektromagnetik selalu sama dengan laju perambatan cahaya
dalam ruang hampa yang besarnya 3 × 108 m/s.
Untuk memantapkan pemahaman wacana hubungan antara amplitudo medan listrik dan amplitudo medan magnet, sailahkan simak teladan soal di bawah ini.
Contoh Soal 1
Gelombang elektromagnetik mempunyai amplitudo medan sebesar 600 V/m. Berapa amplitude medan magnetiknya?
Penyelesaian:
Diketahui:
Em = 600 V/m
c = 3 × 108 m/s
Ditanyakan: Bm = ?
Jawab:
Bm = – Em/c
Bm = – (600 V/m)/(3 × 108 m/s)
Bm = – 2 × 10-6 Vs/m2
Dari klarifikasi di atas kita ketahui bahwa suatu gelombang elektromagnetik mempunyai medan listrik dan medan magnet. Oleh sebab itu, gelombang elektromagnetik juga membawa tenaga atau rapat energi (besar energi per satuan volume). Untuk rapat energi listrik per satuan volume ue dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.
dengan:
ue = rapat energi listrik (J/m3)
εo = permitivitas listrik = 8,85 × 10-12 C2/Nm2
E = berpengaruh medan listrik (N/C)
Sedangkan untuk rapat energi magnet per satuan volume um dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.
dengan:
um = rapat energi magnet (J/m3)
μo = 4π x 10-7 Wb/Am
B = besar induksi magnet (Wb/m2)
Untuk memantapkan pemahaman wacana rapat energi (besar energi per satuan volume), sailahkan simak teladan soal di bawah ini.
Contoh Soal 2
Gelombang elektromagnetik mempunyai berpengaruh medan listrik sebesar 600 N/C. Berapa rapat energi listrik per satuan volumenya?
Penyelesaian:
Um = ½ εoE2
Um = ½ (8,85 × 10-12 C2/Nm2)(6 × 107 N/C) 2
Um = ½ (8,85 × 10-12 C2/Nm2)(3,6 × 1015 N2/C2)
Um = (4,425 × 10-12 C2/Nm2)(3,6 × 1015 N2/C2)
Um = 15,93 × 103 J/m3
Um ≈ 1,6 × 104 J/m3
Selain mempunyai rapat energi (besar energi per satuan volume), gelombang elektromagnetik juga mempunyai laju energi (daya) per satuan luas permukaan yang tegak lurus arah rambat gelombang elektromagnetik. Materi wacana laju energi pada gelombang elektromagnetik akan dibahas pada pada postingan berikutnya (tentang intensitas gelombang elektromagnet). Salam Mafia => Kita niscaya bisa.
0 Response to "Energi Gelombang Elektromagnet Dan Referensi Soalnya"
Posting Komentar