Medan Magnet – Materi pembahasan kali ini mengenai medan magnet lengkap beserta pengertian, sifat, rumus dan contoh soalnya. Namun pada pertemuan sebelumnya kami juga telah membahas mengenai Gaya Lorenz, baiklah langsung aja marin kita simak dengan seksama penbjelasan dibawah ini.
Pengertian Medan Magnet
Medan magnet dalam ilmu Fisika ialah merupakan suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang mengakibatkan nampaknya gaya pada muatan listrik yang bergerak.
Dari satu partikel pada putaran mekanika kuantum membentuk medan magnet yang dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet “permanen”.
Medan magnet juga di sebut dengan medan vector yaitu berhubungan dengan titik dalam ruang yang dapat di ubah-ubah menurut waktu. Arah magnet searah dengan jarum jam atau jarum kompas.
Magnet mempunyai dua kutup yaitu kutup utara dan selatan. Yang mana pada kedua kutub itu saling tarik menarik dengan simbol _ dan +. Apabila – bertemu dengan – maka akan saling tolak menolak sama dengan + jika bertemu + maka akan saling tolak manolak juga.
Sifat-Sifat Magnet
Berikut ini ialah beberapa sifat-sifat magnet antara lain:
- Magnet sebagai petunjuk kompas
- Magnet mampu menarik benda seperti logam, besi dan sejenisnya
- Magnet dapat menembus benda untuk tarikan, semakin kuat gaya magnetnya maka semakin kuat juga gaya tarikannya
- Magnet memiliki dua kutup yaitu kutup utara dan selatan
- Jika kutup utara bertemu dengan kutup utara maka akan saling tolak menolak begitu juga sebaliknya
Rumus Medan Magnet
Rumus besaran medan magnet, dituliskan dengan simbol B. sama dengan sistem internasional yang besarannya mempunyai satuan pada tesla (T), yang diambil dari nama Nikola Tesla ini didefinisikan sebagai seberapa besar suatu gaya dari medan magnet. Misalnya sebuah kulkas yang kecil memproduksi medan magnet, sebesar 0,001 T.
Yang di mana I ialah merupakan sebuah besaran dari listrik, r juga merupakan jarak dari kabel dan suatu konstanta permeabilitas. ().
Gambar Kutup Magnet
Simak pada gambar di atas dimana terdapat empat aturan yaitu
- Apabila kutup selatan bertemu kutup selatan maka akan saling tolak menolak
- Jika kutup selatan berhadapan dengan kutup utara maka akan saling Tarik menarik
- Apabila kutup utara bertemu dengan utara maka akan saling tolak menolak
- Apabila kutup selatan berhadapan dengan kutup utara maka akan saling Tarik menarik
- Garis gaya magnet ialah sebuah garis khayal yang merupakan lintasan kutub utara magnet kecil apabila dapat bergerak dengan bebas.
- Pada garis magnet akan mengarah dari kutub utara ke selatan dan tidak pernah terpisah.
- Kemudiann pada garis ini dimana gaya tarik-menarik antara dua kutub magnet tak senama dan gaya tolak menolak antara dua kutub yang senama digambarkan dengan garis-garis gaya magnet.
Menentukan Kutub Magnet dengan Tangan Kanan
Tangan kanan bisa digunanakan untuk menentukan arah medan magnet di sekitar kawat berarus listrik. Bagaimana caranya? Anda cukup letakkan tangan kanan karena cara yang dilakukan dengan menggenggam empat jari tangan
Kemudian ibu jari tegak lurus, persis ketika mengacungkan jempol kanan. Berikut adalah gambarnya
Contoh Soal Medan Magnet dan Pembahasan
Contoh Soal Medan Magnet 1
Pada keterangan gambar diatas, yang mana sebuah kabel beralirkan arus listrik ditempatkan di dekat kompas magnet. Maka berapakah besarnya arus listrik dan arahnya yang dibutuhkan untuk meniadakan medan magnet bumi terhadap kompas sehingga kompas menjadi tidak berfungsi?
(Medan magnet bumi diasumsikan sebesar ).5×10¯5T
Pembahasan:
Dengan menggunakan rumus medan magnet:
B =μºI √ 2πr
Dapat dicari besar arus listrik yakni:
B=2πr √ μº
Apabila r merupakan jarak dari kompas ke kabel sebesar 0,05 m. Maka akan didapat:
I = (5 × 10¯5T) 2π(0,05m) √ (4π×10¯7™/A)
I = 12,5A
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.
Contoh Soal Medan Magnet 2
Bedasarkan soal sebelumnya, jika diketahui bahwa arus yang dapat dialirkan melalui kabel hanya sebesar 1,25 Ampere. Maka berapakah besaran jarak r agar tetap dapat meniadakan medan magnet bumi terhadap kompas?Pembahasan:
Dengan menggunakan rumus medan magnet:
B=μºI √ 2πr
Dapat dicari jarak r yakni:
r=μºI √ 2πB
Dari persamaan diatas diketahui bahwa besar arus listrik I sebanding dengan jarak r. Oleh karena itu apabila arus listriknya diperkecil menjadi 1/10 (sepersepuluh) dari sebelumnya, maka besar jarak r juga mengecil 1/10 (sepersepuluh) dari besar sebelumnya.
Maka jarak r sebesar 0,005 m atau 5 mm.
Nah demikianlah materi pembahasan mengenai medan magnet kali ini, semoga artikel ini dapat menjadi sumber referensi serta bermanfaat untuk kita semua
Artikel Lainnya: