Apakah kawat lurus dan kawat melingkar ketika diberi arus listrik menghasilkan besar magnet yang berbeda jelaskan?

Kawat Lurus Berarus

Bayangkan kita mempunyai kawat lurus yang terhubung dengan sumber beda potensial. Kawat ini akan dialiri arus ketika beda potensial diaktifkan. Beberapa faktor yang mempengaruhi kuat medan magnet disekitar kawat lurus adalah arus listrik, dan jarak titik ke kawat berarus. Perlu diingat bahwa menetukan arah medan magnet disekitar kawat dapat menggunakan aturan tangan kanan sebagai berikut:

Arahkan ibu jari tangan kanan searah arus kemudian arah empat jari tangan menuju titik yang ingin ditentukan arah medan magnet, arah telapak tangan menunjukkan arah medan magnet pada titik yang dituju empat jari.

Sekarang kita tinjau sebuah kawat berarus berhingga untuk menentukan medan magnet disekitar kawat tersebut (lihat gambar di bawah). Menentukan kuat medan magnet ini secara formal dapat ditentukan oleh hukum Biot-Savart.

Dalam kasus khusus untuk kawat yang panjangnya tak berhingga nilai kedua sudut menjadi nol derajat, sehingga persamaan berubah menjadi:

Dimana B menunjukkan kuat medan magnet (T), i menunjukkan arus listrik (A), r jarak suatu titik ke kawat (m), dan µo= 4π x 10-7 Tm/A menunjukkan permeabilitas magnet dalam ruang.
Kaji-l: Suatu kawat panjang sekali dialiri arus sebesar 10 A. Suatu titik berada 5 cm disekitar kawat berarus tersebut dan merasakan intensitas medan magnet. Tentukalah besar kuat medan magnet di titik tersebut!

Jawab: 

Latih-1: Suatu kawat panjang sekali dialiri arus sebesar 5 A. Suatu titik berada 20 cm disekitar kawat berarus tersebut dan merasakan intensitas medan magnet. Tentukalah besar kuat medan magnet di titik tersebut!

Kaji-2: Dua buah kawat a dan b seperti terlihat pada gambar di bawah ini berjarak 8 cm satu sama lain. Tiap kawat dialiri arus sebesar 20A dan titik P berada diantara kedua kawat yang berjarak 2 cm dari a.

Jawab:

Latih-2: Dua buah kawat a dan b berjarak 10 cm satu sama lain. Tiap kawat dialiri arus sebesar 10A dengar arah arus pada kawat a ke bawah, titik P berada diantara kedua kawat berjarak 4 cm dari a. Tentukanlah besar medan magnet pada titik a akibat kedua kawat tersebut!

Jawab:

Latih-3: Dua buah kawat yang diletakkan paralel pada bidang yang sama dan terpisah sejauh 4a. Titik P pada bidang yang sama dan terpisah pada jarak 2a kawat 1. Jika arus pada kawat 1 adalah 4 A dan resultan medan magnet dititik P sama dengan nol, tentukanlah besar dan arah arus pada kawat dua!

Kaji-4: Pada titik sudut persegi yang panjang sisinya 20 cm ditempatkan kawat tegak lurus terhadap bidang persegi. Pada tiap kawat mengalir arus sebesar 5A yang arahnya diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Jawab:

Arah medan magnet oleh kawat 1 dan 3 sejajar sehingga besar medan magnetnya dapat dihitung sebagai berikut.

Arah medan magnet oleh kawat 2 dan 4 sejajar sehingga besar medan magnetnya dapat dihitung sebagai berikut.

Latih-4: Pada titik sudut persegi yang panjang sisinya 40 cm ditempatkan kawat tegak lurus terhadap bidang persegi. Pada tiap kawat mengalir arus sebesar 10A yang arahnya diperlihatkan pada gambar di soal kaji no 4 di atas.

Cari soal sekolah lainnya

KOMPAS.com - Apakah kalian tahu bagaimana cara menghitung induksi magnetik di sekitar kawat lurus berarus listrik dan bagaimanakah cara menentukan arahnya?

Mari kita simak pembahasan berikut ini.

Induksi magnetik di sekitar kawat lurus berarus, dapat diturunkan dari persamaan hukum Biot-Savart sebagai berikut:

Keterangan:dBp = induksi magnet di suatu titik (Tesla)I = kuat arus listrik (A)dl = panjang elemen kawat berarus (m)θ = sudut antara arah kuat arus listrik dengan garis hubung titik ke kawat berarus

r = jarak dari titik ke panjang elemen kawat berarus (m)

Baca juga: Temuan Polisi: Sumber Api Kebakaran Kejagung Bukan karena Hubungan Pendek Arus Listrik

Kemudian dilansir dari Physics Laboratory Manual oleh David H. Loyd, diperoleh induksi magnetik di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik sebagai berikut:

Keterangan:Bp = induksi magnetik di suatu titik (Tesla)I = kuat arus listrik (A)

a = jarak titik ke kawat penghantar (m)

Medan magnet termasuk besaran vektor sehingga arah medan magnet perlu kita cari.

Arah medan magnet di sekitar kawat berarus ditentukan dengan aturan atau kaidah tangan kanan, yaitu arah ibu jari dimisalkan menyatakan arah aliran arus listrik (I), sedangkan arah lipatan jari-jari yang lainnya menyatakan arah medan magnet (B).

Baca juga: Mitos atau Fakta, Ukuran Aki Mobil Besar Arus Listrik Jadi Lebih Stabil?

Sebagai contoh jika kita akan menentukan medan magnet yang berada di sebelah kanan kawat, dengan arus listrik pada kawat penghantar dari bawah ke atas. Maka arah medan magnet di titik tersebut adalah masuk ke bidang gambar.

Sedangkan jika titik yang akan ditentukan medan magnetnya berada di sebelah kiri kawat, dengan arus listrik pada kawat penghantar dari bawah ke atas. Maka arah medan magnet di titik tersebut adalah keluar bidang gambar.

Cari soal sekolah lainnya