Dulu, pada tahun 1819 seorang ahli
fisika berkebangsaan Denmark bernama Hns Christian Oersted menemukan
bahwa medan magnet tidak hanya bisa timbul dari sumber magnet asli
tetapi juga bisa timbul di sekitar penghantar yang dialiri arus listrik.
Penemuan ini di dasarkan atas percobaan dengan menempatkan kompas di
sekitar kawat berarus listrik. Ilmuwan yang wafat di Kopenhagen pada
usia 73 tahun ini menemukan fakta menarik, ketika sebuah jarum kompas
diletakkan disekitar kawat yang dialiri arus listrik jarum tersebut
tidak lagi mengarah ke arah utara atau selatan melainkan ke arah
menyimpang.
Dari percobaan tersebut dapat ditarik kesimpulan:- Di sekitar penghantar yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet yang mempengaruhi arah jarum kompas.
- Arah gaya magnet yang menyimpangkan jarum kompas bergantung kepada arah arus listrik yang mengalir pada penghantar.
Dari percobaan di atas sobat dapat mengatakan bahwa yang dimaksud elektromagnet adalah sifat kemagnetan yang timbul pada suatu penghantar saat dialiri arus listrik.
Arah Medan Elektromagnet
Arah medan elektromagnet dapat
ditentukan dengan mudah menggunakan kaidah tangan kanan. Arah ibu jari
kanan selalu menunjukkan arah arus listrik dan arah keempat jari sisanya
menunjukkan arah medan elektromagnet. Perhatikan gambar di bawah ini
Dari gambar di atas terlihat bahwa kawat
berarus listrik memiliki garis-garis medan elektromagnet yang bentuknya
berupa lingkaran-lingkaran yang bertitik pusat pada kawat. Jika arah
arus ke atas (ibu jari ke atas) maka arah medan elektromagnet berlawanan
dengan arah jarum jam. Sebaliknya saat arah arus listrik ke bawah, arah
medan elektromagnet searah dengan arah jarum jam. Perhatikan gambar di
bawah ini!
Contoh Soal
Coba sobat perhatikan empat buah gambar di bawah ini, kemudian
tentukan arah arus listrik yang benar jika tanda titi (.) menyatakan
arah medan magnet ke luar bidang atau menuju kita, sedangkatn tanda
silang (x) menyatakan araha medan magnet masuk ke bidang atau menjauhi
kitaDengan menggunakan kaidah tangan kanan maka jawaban yang benar adalah B. Tanda x berarti medan magnet masuk menjauhi kita dan tanda titik berarti medan magnet keluar dan mendekati kita.
Kuat Medan Elektromagnet
1. Kuat Medan Magnet pada Kawat Lurus
Besarnya medan elektromagnet atau induksi magnet
yang dialami oleh sebuah titik yang berjarak r dari kawat lurus dengan
panjangnya dl dan mengalir arus listrik sebesar I dapat sobat hitung
menggunakan rumus:
dB = elemen kuat medan magnet di suatu titik (Tesla = Weber/m2)
μo = permeabilitas vakum (4π . 10-7 Wb/Am)
r = jarak titik ke elemen kawat (m)
l = panjang elemen kawat
θ = sudut yang dibentuk antara garis singgung medan magnet pada elemen kawat berarus dengan titik tertentu
μo = permeabilitas vakum (4π . 10-7 Wb/Am)
r = jarak titik ke elemen kawat (m)
l = panjang elemen kawat
θ = sudut yang dibentuk antara garis singgung medan magnet pada elemen kawat berarus dengan titik tertentu
Rumus di atas dikenal juga dengan hukum
Bio-Savart. Besarnya kuat medan elektromagnet di suatu titik yang
berjarak a dari kawat berarus listrik dengan panjang kawat tak terhingga
(l = ~) dapat ditentukan dengan rumus
a = jarak tegak lurus titik ke kawat berarus listrik (m)
2. Kuat Medan Elektromagnet di Sekitar Kawat Melingkar
a. Pada Sumbu Lingkaran
Besar kuat medan elektromagnet (induksi magnet) di titik sepanjang sumbu lingkaran ditentukan dengan rumus
a. Pada Sumbu Lingkaran
Besar kuat medan elektromagnet (induksi magnet) di titik sepanjang sumbu lingkaran ditentukan dengan rumus
atau
N = banyak lilitan
a = jari-jari lingkaran kawat beraruss listrik
x = panjang sumbu lingkaran
a = jari-jari lingkaran kawat beraruss listrik
x = panjang sumbu lingkaran
b Pada Pusat Lingkaran
Besar induksi magnet di pusat lingkaran kawat ditentukan dengan rumusB = μo NI/2a
3. Kuat Medan Elektromagnet pada Solenoida.
Apa itu selenoida? Selenoida adalah kawat pajang yang dililitkan pada inti yang berbentuk silinder. Besarnya induksi magnet di ujung solenoida dapat ditentukan dengan rumus:
l = panjang solenoida (m)
Besarnya induksi magnet di pusat (tengah) solenoida dapat ditentukan dengan rumus:
Toroida adalah kawat yang dililitkan
pada inti yang berbentuk lingkaran. Pada prinsipnya, toroida merupakan
solenoida yang intinya dibengkokkan sehingga berbentukk lingkaran.
Besarnya induksi magnet pada toroida hanya ada di dalam toroida (sumbu
toroida) dan besarnya ditentukan dengan rumus
a = jari-jari efektif toroida
artikel ini disalin lengkap dari: http://rumushitung.com/2015/01/24/medan-elektromagnet/
halaman utama website: http://rumushitung.com/
jika mencari artikel yang lebih menarik lagi, kunjungi halaman utama website tersebut. Terimakasih!
No comments:
Post a Comment