Medan Magnet.
Medan magnet adalah ruang sekitar magnet sehingga magnet lain masih mengalami gaya. Ruang disekitar magnet dapat digambarkan sebagai garis khayal sebagai garis-garis medan magnetic yang arahnya keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnetSifat Magnet: Kutub sejenis, kutub utara dengan kutub utara, atau kutub selatan dengan kutub selatan akan saling tolak-menolak. Dua kutub tidak sejenis, kutub utara dengan kutub selatan akan saling tarik-menarik.
Medan magnetik tidak hanya ditimbulkan oleh magnet permanen tetapi juga oleh arus listrik. Hal ini pertamakali ditemukan Oleh Hans Christian Oersted pada tahun 1820; bahwa disekitar kawat yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet.
A. KAWAT LURUS PANJANG BERARUS
- ibu jari menunjukkan arah arus (i)
- Keempat jari lain menunjukkan arah medan magnet (B)
Untuk menentukan Nilai Induksi magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik dapat digunakan persamaan berikut:
\[B=\frac{\mu _{o}.i}{2\pi a}\]
B. KAWAT MELINGKAR BERARUS
Arah medan magnet ditunjukkan oleh tanda panah (Bp).
Besar induksi magnet disekitar kawat melingkar (lihat gambar):
- di pusat kawat melingkar (titik 0): \[B=\frac{\mu _{o}.i.N}{2 a}\]
- sejauh x dari pusat kawat melingkar(titik P):\[B=\frac{\mu _{o}.i.N}{2 a}\sin ^{3}\theta\]
Selenoida adalah kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat.
Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan solenoida.
- Besarnya medan magnet di sumbu pusat solenoida ( lihat gambar - sepanjang sumbu P) dapat dihitung: \begin{align*} B_p&=\frac{\mu _{o}.i.N}{l}\Rightarrow n=\frac{N}{l}\\B_p&=\mu _{o}.i.n\end{align*}
- Besarnya medan magnet di ujung solenoida (lihat gambar - sepanjang sumbu U) dapat dihitung: \begin{align*} B_u&=\frac{\mu _{o}.i.N}{2l}\Rightarrow n=\frac{N}{l}\\B_u&=\frac{1}{2}\mu _{o}.i.n\\B_u&=\frac{1}{2}B_p\end{align*} dengan:
- B = medan magnet pada solenoida dalam tesla ( T )
- $\mu _{o}$ = permeabilitas ruang hampa = $4\pi .10^{-7}$ Wb/amp.m.
- I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )
- N = jumlah lilitan dalam solenoida
- l = panjang solenoida dalam meter ( m )
Toroida; Gambar di samping ini memperlihatkan sebuah toroida yang dapat digambarkan sebagai sebuah solenoida yang dibengkokkan menjadi bentuk sebuah donat.
- Medan magnet B di inti sebuah toroida diberikan oleh:\[B=\frac{\mu _{o}.i.N}{2\pi a}\]
- Medan magnet B di dalam toroida (titik P) :Nol
- Medan magnet B di luar toroida :nol
