Pengertian.rumus dan contoh medan magnet: Februari 2020

PENGERTIAN MEDAN MAGNET

Medan magnet adalah ruangan di sekitar kutub magnet, yang gaya tarik/tolaknya masih dirasakan oleh magnet lain.
Dalam arti luas Medan magnet, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya.

Sifat Medan Magnet

Magnet memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
–   Magnet dapat menarik benda-benda tertentu. Magnet tidak dapat menarik semua benda, tetapi hanya benda-benda tertentu saja. Magnet dapat menarik benda-benda yang terbuat dari besi dan baja
–   Gaya magnet dapat menembus benda. Semakin kuat gaya magnetnya maka semakin tebal benda yang dapat ditembus oleh gaya magnet
–   Gaya yang terdapat di daerah sekeliling magnet disebut medan magnet. Semakin kuat gaya magnetnya semakin luas medan magnetnya
–   Magnet mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub-kutub magnet merupakan bagian magnet yang mempunyai gaya magnet yang paling besar
–   Dua buah magnet jika saling didekatkan: kutub senama akan tolak menolak sedangkan kutub tak senama akan tarik menarik
–   Magnet akan hilang sifat kemagnetannya jika sering jatuh, dipukul-pukul dan terkena panas atau dibakar.

Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) disekeliling kawat. Medan tersebut terorientasi menurut aturan tangan kanan.

RUMUS DAN CONTOH SOAL

Sesuai dengan hukum Ampere, besar medan magnet yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus:

$B = \frac{\mu_0I}{2 \pi r}$

dimana I adalah besar arus listrik, r jarak dari kabel, dan $\mu_0$ merupakan konstanta permeabilitas ( $\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7}Tm/A$ ).

Untuk mengetahui arahnya, kita dapat menggunakan prinsip tangan kanan. Ibu jari merupakan arah aliran listrik dan jari-jari lainnya menunjukkan arah medan magnet disekitar kabel.

Gambar. Prinsip tangan kanan untuk menentukan arah medan magnet (B) berdasarkan arah arus listrik (I)

Contoh Soal Medan Magnet & Pembahasan

Contoh Soal 1

Perhatikan gambar diatas, sebuah kabel beralirkan arus listrik ditempatkan di dekat kompas magnet. Berapa besar arus listrik (dan arahnya) yang dibutuhkan untuk meniadakan medan magnet bumi terhadap kompas sehingga kompas menjadi tidak berfungsi?

(Medan magnet bumi diasumsikan sebesar $5 \times 10^{-5}T$ ).

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus medan magnet:

$B = \frac{\mu_0I}{2 \pi r}$

Dapat dicari besar arus listrik yakni:

$I = B \frac{2 \pi r}{\mu_0}$

Diketahui bahwa jarak r dari kompas ke kabel sebesar 0,05 m. Maka didapar:

$I = (5 \times 10^{-5}T) \frac{2 \pi (0,05 m)}{(4 \pi \times 10^{-7}Tm/A)}$

$I =12,5 A$

Dengan menggunakan kaidah tangan kanan kita harus menempatkan ibu jari kita ke bawah agar jari-jari yang lain memiliki arah yang berlawanan dengan medan magnet kompas. Sehingga arah arus harus menembus menuju kertas/layar, menjauhi kita.

Senin, 03 Februari 2020

Sifat Medan Magnet

Contoh Soal Medan Magnet & Pembahasan

Contoh Soal 1