©khbasar2017
Slide Kuliah Fisika Dasar
Persamaan Maxwell
Khairul Basar
khairulbasar@itb.ac.id
Hukum Gauss untuk Medan Magnet
©khbasar2017
• Pada fenomena elektrostatik, muatan negatif dan positif
dapat ada secara terpisah. Tapi hal ini tidak dijumpai dalam
fenomena kemagnetan. Magnet (sebagai sumber medan
magnet) tidak pernah dijumpai dalam keadaan terpisah
(kutub Utara saja atau kutub Selatan saja).
• Hal ini berarti struktur magnetik yang paling
sederhana adalah dipole magnet (dua
kutub). Tidak ada monopole magnet.
Pada elektrostatik ada monopole listrik (yaitu
muatan positif atau muatan negatif)
Hukum Gauss untuk Medan Magnet
©khbasar2017
• Karena kutub magnet selalu muncul berpasangan (dipole),
maka bila dihitung fluks magnet pada permukaan tertutup
yang melingkupi sumber medan magnet akan sama dengan
nol
• Ini disebut hukum Gauss dalam
kemagnetan
• Hal tersebut juga menunjukkan
bahwa medan magnetik bersifat
tertutup (closed). Tidak ada muatan
magnetik
Medan Magnet Induksi
©khbasar2017
• Hukum Faraday menjelaskan bahwa perubahan medan
magnet (fluks magnet) menyebabkan GGL induksi (berarti ada
medan listrik)
• Menurut Maxwell, hal yang sama juga mestinya terjadi pada
perubahan medan listrik yang mestinya menimbulkan medan
magnet
Hukum induksi
Maxwell
©khbasar2017
Hukum Ampere
• Hukum Ampere
• Dengan koreksi dari Maxwell
Menurut Maxwell, hukum Fisika
mestinya simetri.
Ada ketidakkonsistenan dalam
hukumAmpere.
Maxwell mengusulkan suku
tambahan pada hukum Ampere
Jika arus dalam keadaan steady state (tunak),
tidak ada perubahan medan listrik, maka akan
kembali ke hukum Ampere yang telah dikenal
sebelumnya.
Persamaan ini mengakomodasi kasus dengan
arus yang tidak tunak (misalnya pada
pengisian kapasitor)
Medan listrik antar pelat kapasitor
meningkat pada proses pengisian
Arus Pergeseran (displacement current)
• Suku
©khbasar2017
disebut sebagai arus pergeseran
(displacement current), mempunyai satuan sama dengan
satuan arus listrik
• Karenanya persamaan Ampere (dengan koreksi Maxwell)
adalah
Proses pengisian
kapasitor;
Arus (real) dan arus
pergeseran (fiktif) sama
besar
Sebelum pengisian tidak ada medan magnet;
Setelah kapasitor penuh juga tidak ada medan
magnet
©khbasar2017
Persamaan Maxwell
• Empat persamaan yang terkait fenomena kelistrikan dan
kemagnetan
Hukum Gauss untuk kelistrikan;
menyatakan sifat medan listrik
Hukum Gauss untuk kemagnetan;
menyatakan sifat medan magnet,
tidak ada monopole magnet
Hukum induksi Faraday; menunjukkan
bahwa perubahan medan magnet
menimbulkan medan listrik
Hukum Ampere dengan koreksi Maxwell;
menunjukkan bahwa perubahan medan listrik
menimbulkan medan magnet