GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

• PERSAMAAN MAXWELL
• PERSAMAAN HELMHOLTZ
• PEMANTULAN DAN TRANSMISI
• TRANSMISI MELALUI TIGA MEDIUM
• PENYESUAIAN IMPEDANSI

2

• PERSAMAAN MAXWELL

3

• RUANG HAMPA

4

• PERSAMAAN HELMHOLTZ

5
(No Transcript)
6
Bilangan gelombang
Kecepatan gelombang 3x108 m/s
7
(No Transcript)
8
Impedansi instrinsik
9
PEMANTULAN DAN TRANSMISI
?1
?2

Ei , Hi
Et , Ht
Er , Hr
z 0
Syarat-syarat batas pada z 0
10
Syarat-syarat batas pada z 0
Faktor Refleksi
Faktor Transmisi
11
MEDIUM DIELEKTRIK ? ?0
12
(No Transcript)
13
Konstanta penjalaran (propagation constant)
14
(No Transcript)
15
Contoh Soal 3.1 Suatu gelombang elektromagnetik
menjalar di dalam suatu medium. Konstanta
penjalaran dan impedansi intrinsiknya
masing-masing ? (0,25 j 2) m-1 dan ? (600
j 75) ?. Hitung ?R, ?R dan ? dari medium tersebut.
Jawab
16
Contoh Soal 3.2
Sebuah pesawat terbang menggunakan altimeter
radar untuk menentukannya ketinggiannya yaitu
dengan memancarkan gelombang elektromagnetik
berfrekuensi 7 GHz ke bawah dan menerima
gelombang yang dipantulkan oleh permukaan di
bawahnya. Bila pesawat terbang tersebut berada di
atas permukaan laut dengan permitivitas relatip
?R 81, permeabilitas relatip ?R 1 dan
konduktivitas listrik ? 4 S/m, hitung
persentase berkurangnya daya akibat pemantulan
permukaan laut.
Petunjuk Impedansi suatu medium terhadap
gelombang elektromagnetik adalah
17
Jawab (Analogi Rangkaian Listrik)
18
(No Transcript)
19
Contoh Soal 3.3
Suatu gelombang elektromagnetik berfrekuensi 10
MHz, menjalar dalam arah az di dalam medium
dengan konduktivitas listrik ? 6,8 x 10-4
mho/m, permitivitas relatip ?R 7,13 dan
permeabilitas relatip ?R 4,55. Tentukan
besarnya medan magnetik pada z 50 cm dan t 5
ns bila diketahui amplituda dari medan listrik
yang menjalar dalam arah ax adalah sebesar 100
V/m.
Petunjuk Konstanta penjalaran gelombang
elektromagnetik di dalam suatu medium adalah
20
Jawab
21
Contoh Soal 3.4
Tunjukkan bahwa dari konstanta penjalaran
konstanta atenuasi dan konstanta fasa
masing-masing dapat dihitung dari
persamaan-persamaan
22
Jawab
23
(No Transcript)
24
Contoh Soal 3.5 Suatu gelombang elektromagnetik
berfrekuensi 200 MHz dengan amplituda medan
listrik sebesar Eo 100 V/m yang sedang menjalar
mengenai lapisan perak tipis (?R 1, ?R1, s
61,7 MS/m) setebal d 5 µm. Hitung amplituda
medan listrik E3 setelah menembus lapisan tipis
tersebut.
Jawab
25
Jawab
26
(No Transcript)
27
GELOMBANG BERDIRI
Pada medium 1
E maksimum terjadi bila Ei dan Er sefasa
28
E minimum terjadi bila Ei dan Er berlawanan fasa

Standing Wave Ratio (SWR)
29
Saluran Transmisi
GELOMBANG MELALUI TIGA MEDIUM
30
Di daerah 1 (z lt 0) terdapat medium dengan ?1
20 pF/m dan ?1 2 ?H/m. Di daerah 2 (0 lt z lt 8
cm) terdapat medium dengan ?1 50 pF/m dan ?1
2,5 ?H/m. Medium pada daerah 3 (z gt 8 cm) sama
dengan medium pada daerah 1. Bila medan listrik
yang datang dari medium 1 adalah E 1000 cos
(4x108 ? t - ?1 z) V/m, tentukan medan magnetik H
yang diteruskan ke medium 3.
Contoh Soal 3.6
Jawab
31
(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
Contoh Soal 3.7
Sebuah lensa kacamata berindeks bias 1,62
dilapisi oleh lapisan anti refleksi. Lapisan
penyesuai impedansi ini biasanya dirancang untuk
meneruskan cahaya dengan panjang gelombang 550 nm
(kuning) yang datang dari udara karena mata
mempunyai sensitivitas maksimum pada warna
kuning. Seperti kita ketahui cahaya tampak
mempunyai daerah panjang gelombang 400 nm s/d 700
nm. Hitung persentasi berkurangnya intensitas
cahaya yang diteruskan pada warna ungu (400 nm)
dan merah (700 nm). Apa komentar saudara ?
Jawab
34
Bahan non-magnetik
35
(No Transcript)
36
Cahaya kuning
37
Cahaya ungu
38
Cahaya merah
39
Contoh Soal 3.8
Sebuah sumber tegangan sebesar 80 V dengan
frekuensi 400 kHz mempunyai impedansi output
sebesar 10 ohm. Sumber tegangan ini akan
mentransmisikan daya ke sebuah beban sebesar 60
ohm melalui saluran transmisi berupa kabel
koaksial sepanjang 75 m dengan Zo 40 ohm dan v
2,5x108 m/s. Hitung daya yang ditransmisikan
oleh sumber tegangan tersebut.
40
Jawab