Medan Elektromagnetik
23 April 2020
Suatu medan magnet dapat dihasilkan oleh arus listrik dan dapat juga dihasilkan oleh magnet permanen. Oleh karena itu arus listrik adalah aliran suatu muatan, maka berarti gerak atau aliran dari muatan dapat menimbulkan medan magnet.di sisi lain, muatan itu sendiri dapat digerakkan oleh medan listrik sehingga dalam hal ini berarti antara medan magnet dan medan listrik dapat muncul secara bersamaan.
A. Hukum Biot Savart
Hukum biot-savart menjelaskan bahwa kuat medan magnet dB disekitar yang dihasilkan oleh arus I sepanjang elemen kawat ds adalah berbanding lurus terhadap besarnya elemen arus itu sendiri dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak dari elemen arus tersebut
r = jarak suatu titik ke elemen panjang ds (m)
1. Induksi magnet disekitar kawat panjang lurus berarus.
Kita tinjau kuat medan magnet disekitar kawat lurus berarus listrik berdasarkan hukum biot savart. Dengan asumsi bahwa setiap elemen arus di sepanjang kawat mempunyai kontribusi terhadap kuat medan magnet pada titik tersebut.
Besarnya medan magnet di titik adalah
Dengan:
B = kuat medan magnet (Wb/m2)
I = arus listrik (A)
a = jarak tegak lurus (m)
Untuk menentukan arah medan magnet dapat kita gunakan aturan tangan kanan. Dengan aturan ini ditetapkan arah jempol sebagai arah arus listrik, sedangkan empat jari lainnya yang melingkar sebagai arah medan magnet.
Ditanyakan:
B = ...?
Penyelesaian:
2. Induksi magnet di sepanjang kawat melingkar berarus
Untuk induksi magnet pada titik pusat lingkaran adalah
Dengan:
I = arus listrik (A)
r = jari-jari lingkaran (m)
Jika kawat melingkar tersebut terdiri atas N lilitan membentuk kumparan, maka besar induksi magnet pada titik Pusat kumparan tersebut adalah
Dengan: N adalah jumlah lilitan
Contoh soal:
Sebuah kawat melingkar dengan jari-jari 10 cm dialiri arus 4 A dengan banyaknya lilitan kawat 10 lilitan. Berapakah besar medan magnet pada kawat tersebut?
Diketahui:
r = 10 cm = 0,1 m
I = 4 A
N = 10 lilitan
Ditanyakan:
B = ...?
Penyelesaian:
Dengan:
1. Induksi magnet disekitar kawat panjang lurus berarus.
Kita tinjau kuat medan magnet disekitar kawat lurus berarus listrik berdasarkan hukum biot savart. Dengan asumsi bahwa setiap elemen arus di sepanjang kawat mempunyai kontribusi terhadap kuat medan magnet pada titik tersebut.
Besarnya medan magnet di titik adalah
B = kuat medan magnet (Wb/m2)
I = arus listrik (A)
a = jarak tegak lurus (m)
Untuk menentukan arah medan magnet dapat kita gunakan aturan tangan kanan. Dengan aturan ini ditetapkan arah jempol sebagai arah arus listrik, sedangkan empat jari lainnya yang melingkar sebagai arah medan magnet.
Contoh soal:
Sebuah saluran listrik bertegangan tinggi berarus listrik 50 MA. Jika tinggi kawat saluran dari tanah 30 m, maka berapakah besar kuat medan magnet tepat di bawah kawat saluran tersebut?
Diketahui:
I = 50 MA = 50 × 106 A
a = 30 m
Ditanyakan:
B = ...?
Penyelesaian:
2. Induksi magnet di sepanjang kawat melingkar berarus
Untuk induksi magnet pada titik pusat lingkaran adalah
I = arus listrik (A)
r = jari-jari lingkaran (m)
Jika kawat melingkar tersebut terdiri atas N lilitan membentuk kumparan, maka besar induksi magnet pada titik Pusat kumparan tersebut adalah
Contoh soal:
Sebuah kawat melingkar dengan jari-jari 10 cm dialiri arus 4 A dengan banyaknya lilitan kawat 10 lilitan. Berapakah besar medan magnet pada kawat tersebut?
Diketahui:
r = 10 cm = 0,1 m
I = 4 A
N = 10 lilitan
Ditanyakan:
B = ...?
Penyelesaian:
