-->

iklan banner

Intensitas Gelombang Elektromagnet Dan Referensi Soalnya

Seperti yang sudah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magnet, menyerupai ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
 bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magne Intensitas Gelombang Elektromagnet dan Contoh Soalnya

Adapun medan listrik dan medan magnet sesaatnya dinyatakan dengan persamaan berikut.
dengan:
 bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magne Intensitas Gelombang Elektromagnet dan Contoh Soalnya

dengan:
Em = amplitudo medan listrik
Bm = amplitudo medan magnet
k = tetapan angka gelombang (k = 2π/λ)
ω = frekuensi sudut (ω = 2πf)

Selain mempunyai energi, gelombang elektromagnetik juga mempunyai intensitas yang dinyatakan dalam laju energi (daya) per satuan luas permukaan. Di mana intensitas gelombang elektromagnetik tegak lurus dengan arah rambat gelombang elektromagnetik. Laju energi (daya) per satuan luas permukaan yang tegak lurus arah rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan suatu vektor yang disebut vektor Poynting. Vektor Poynting dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
 bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magne Intensitas Gelombang Elektromagnet dan Contoh Soalnya
dengan:
S = laju energi per satuan luas
E = energi pada medan listrik
B = laju energi pada medan magnet
μo = 4π x 10-7 Wb/Am

Arah vektor ρS ialah searah dengan arah rambat gelombang elektromagnetik. Satuan ρS dalam sistem satuan internasional dinyatakan dalam W/m2. Sedangkan, laju energi rata-rata (S) sanggup diperoleh dengan memasukkan persamaan E = Em sin (kx - ωt) dan B = Bm sin (kx - ωt) ke persamaan ρs = (1/μo)E × B, sehingga diperoleh:
 bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magne Intensitas Gelombang Elektromagnet dan Contoh Soalnya

Jika fungsi kuadrat sinus dirata-ratakan terhadap ruang dan waktu akan diperoleh faktor ½. Laju energi rata-rata adalah:
 bahwa gelombang elektromagnetik membawa energi dalam bentuk medan listrik dan medan magne Intensitas Gelombang Elektromagnet dan Contoh Soalnya
dengan:
S = laju energi rata-rata tiap satuan luas (W/m2)
Em = amplitudo medan listrik
Bm = amplitudo medan magnet
μo = 4π x 10-7 Wb/Am

Untuk memantapkan pemahaman perihal laju energi per satuan luas pada gelombang elektromagnetik, silahkan simak teladan soal di bawah ini.

Contoh Soal 1
Medan listrik maksimum suatu gelombang elektromagnet di suatu daerah ialah 300 N/C. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa 3 x 108 m/s dan permetivitas listrik untuk ruang hampan 8,85 x 10-12 C/Nm2. Hitung laju energi rata-rata tiap satuan luas gelombang elektromagnetik!

Penyelesaian:
Diketahui:
Em = 200 N/C
c = 3 × 108 m/s
μo = 8,85 x 10-12 C/Nm2

Ditanyakan: S = ?

Contoh soal 1 ini berkaitan dengan bahan energi pada gelombang elektromagnetik. Kita harus cari terlebih dahulu yakni:
Bm = Em/c
Bm = (300 N/C)/(3 × 108 m/s)
Bm = 1,0 × 10-6 J/Cs

S = (Em.Bm)/2μo
S = (200 . 1,0 × 10-6)/(2 . 8,85 x 10-12)
S = (2,0 × 10-4)/(1,77 × 10-11)
S = 1,13 × 107 W/m2

Contoh Soal 2
Medan magnetik dalam suatu gelombang elektromagnetik mempunyai puncak 1,77 x 10-8 J/Cs. Berapa besar energi yang diangkut oleh gelombang ini per meter persegi per sekon?

Penyelesaian:
Diketahui:
Bm = 1,77 x 10-8 J/Cs
c = 3 × 108 m/s
μo = 8,85 x 10-12 C/Nm2

Ditanyakan: S = ?

Jawab:
Bm = Em/c
Em = c.Bm
Em = (3 × 108 m/s).(1,77 x 10-8 J/Cs)
Em = 5,31 N/C

S = (Em.Bm)/2μo
S = (5,31 . 1,77 x 10-8)/(2 . 8,85 x 10-12)
S = (5,31 . 1,77 x 10-8)/(1,77 × 10-11)
S = 5,31 × 103 W/m2

Contoh Soal 3
Medan listrik dalam suatu gelombang elektromagnetik sanggup dinyatakan dengan persamaan gelombang berjalan: Ey = 100 sin (107x - ωt) (dalam SI). Tentukan amplitude dari medan magnetik yang terkait, panjang gelombang serta frekuensinya!

Penyelesaian:
Diketahui:
Ey = 100 sin (107x - ωt)

Ditanyakan: Bm, λ dan f = ?

Jawab:
Ey = 100 sin (107x - ωt)
Ey = Em sin (kx - ωt)
Jadi dari persamaan tersebut akan didapatkan:
Em = 100 N/C
k = 107

maka:
Bm = Em/c
Bm = (100 N/C)/(3 × 108 m/s)
Bm = 3,33 × 105 W/C

k = 2π/λ
107 = 2π/λ
λ = 2π/107
λ = 6,28/107
λ = 6,28 × 10-7 m

c = λ.f
f = c/λ
f = (3 × 108)/(6,28 × 10-7)
f = 4,78 × 1014 Hz

Nah demikian pembahasan perihal intensitas gelombang elektromagnetik dan beberapa teladan soalnya. Untuk pemanfaatkan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari akan diulas pada postingan selanjutnya. Mohon maaf jikalau ada kata atau penulisan yang salah dalam postingan ini. Jika ada duduk perkara dalam menguasai bahan ini, silahkan tanyakan pada kolom komentar. Mari kita mencar ilmu bersama-sama, kita niscaya bisa.

Sumber http://mafia.mafiaol.com

Berlangganan update artikel terbaru via email:

0 Response to "Intensitas Gelombang Elektromagnet Dan Referensi Soalnya"

Posting Komentar

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel