Medan Magnet

Medan Magnet Di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik

Besarnya medan magnet di suatu titik di sebut induksi magnet atau kuat medan magnet. Pada tahun 1820 Oersted menemukan bahwa arus listrik yang mengalir dalam kawat konduktor dapat menghasilkan efek magnetik.

Dari percobaan Oersted, jika jarum kompas diletakkan di atas kawat berarus listrik, maka jarum kompas akan menyimpang. Ini membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet.

Kuat medan magnet di sekitar kawat berarus sebanding dengan besarnya kuat arus litrik dan berbanding terbalik pada jarak suatu titik dengan kawat.

Arah medan magnet di sekitar kawat lurus berarus listrik dapat dinyatakan dengan kaidah tangan kanan. Jika kita menggenggam kawat, maka ibu jari menggambarkan arah arus listrik, dan lipatan keempat jari lain merupakan arah induksi magnet.

Dari percobaan Oersted, Biot dan Savart menemukan hukum Biot-Savart. Menurut Biot-Savart, Besarnya induksi magnet di titik P yang berajarak a dari kawat lurus panjang berarus listrik I adalah :

B = Induksi magnet (Wb/m² = Tesla =T)

μ₀ = permeabelitas ruang hampa   (4p.10^-7 Wb/A.m)

I = kuat arus listrik (A)

a = jarak titik terhadap kawat (m)

Medan Magnet Pada Pusat Arus Melingkar

Perhatikan gambar kawat melingkar berarus listrik berikut :

Sebuah titik P berjarak a dari pusat kawat melingkar berarus listrik berjari-jari R. Jarak titik P dengan keliling kawat = r. Besarnya induksi magnet di titik P adalah :

R = jari-jari kawat melingkar (m)

a = sudut apit di titik P

r = jarak titik P ke keliling kawat

r = √a² + R²

a = jarak titik P dengat pusat lingkaran

Besarnya induksi magnet di pusat lingkaran kawat adalah :

Medan Magnet Pada Kumparan Berarus Listrik (Solenoide)

Jika sebuah solenoide panjangnya L terdiri dari lilitan sebanyak N berarus listrik I, maka :

• Besarnya induksi magnet di pusat solenoide adalah :

• Besarnya induksi magnet di ujung solenoide sebesar :

Jadi besarnya induksi magnet di ujung solenoide sebesar setengah dari besarnya induksi magnet di pusat solenoide.

Medan Magnet Pada Toroide

Toroide adalah solenoide yang di lengkungkan sehingga sumbunya membentuk lingkaran. Besarnya induksi magnet pada sumbu toroide di rumuskan :

B = induksi magnet (T)

N = banyak lilitan

I = kuat arus (A)

R = jari-jari lingkaran toroide (m)

Medan Magnet Oleh Magnet Batang

Sebuah magnet batang yang memiliki kuat kutub magnet m, akan menimbulkan medan magnet di sekitar magnet tersebut. Besarnya induksi magnet yang di timbulkan oleh magnet batang adalah :

B = induksi magnet (T)

k = tetapan = 10^-7 Wb/A.m

m = kuat kutub magnet (A.m)

r  = jarak titik dengan kutub magnet (m)

Dua magnet batang dengan kuat kutub magnet m₁ dan m₂ yang saling didekatkan pada jarak r akan terjadi gaya magnet sebesar K

F = gaya kedua kutub magnet (N)

 Secara mikroskopis, sifat-sifat kemagnetan suatu bahan dapat dibagi dalam 3 kelompok, yaitu :

1. Ferromagnetik, yaitu bahan magnetic yang sangat kuat menarik garis-garis gaya magnet luar, contoh : besi, nikel, kobalt dan baja.
2. Paramagnetik, yaitu bahan magnetic yang sangat lemah menarik garis-garis gaya magnet luar, contoh : aluminium, platina, kayu.
3. Diamgantik, yaitu bahan yang tidak menarik garis-garis gaya magnetic luar, bahkan sedikit menolak, contoh : tembaga, emas, seng, bismuth, garam dapur.