medan magnet

Hukum Biot Savart

Sebuah kawat apabila dialiri oleh arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang garis-garis gayanya berupa lingkaran-lingkaran yang berada di sekitar kawat tersebut. Arah dari garis-garis gaya magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan (apabila kita menggenggam tangan kanan ibu jari sebagai arah arus listrik sedang keempat jari yang lain merupakan arah medan magnet)
(Hk. Oersteid)

Keterangan :

Apabila sebuah jarum kompas ditempatkan disekitar kawat berarus ( lihat gambar), maka jarum kompas akan mengarah sedemikian sehinga selalu mengikuti arah medan magnet

Keterangan :

Kuat medan magnet di suatu titik di sekitar kawat berarus listrik disebut induksi magnet (B).
Besar Induksi maget (B)  oleh Biot dan Savart dinyatakan  :

• Berbanding lurus dengan arus listrik (I)
• Berbanding  lurus dengan panjang elemen kawat penghantar (ℓ)
• Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik itu ke elemen kawat penghantar
• Berbanding lurus dengan sinus sudut antara arah arus dan garis penghubung titik itu ke elemen kawat penghantar

Secara matematis untuk menentukan besarnya medan magnet disekitar kawat berarus listrik digunakan metode kalkulus. Hukum Biot Savart tentang medan magnet disekitar kawat berarus listrik adalah

Keterangan:

• dB = perubahan medan magnet dalam tesla ( T )
• k    =
• μo  = permeabilitas ruang hampa  =
• i     = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
• dl   = perubahan elemen panjang dalam meter (m)
• θ    = Sudut antara elemen berarus dengan jarak ke titik  yang ditentukan besar medan
           magnetiknya
• r    = Jarak titik P ke elemen panjang dalam meter (m)
  
  
  
  Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus
  Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.
  
  
  
  
  Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :
  
  
• B = Medan magnet dalam tesla ( T )
• μo = permeabilitas ruang hampa =
• I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
• a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
  
  
  Contoh :
  Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?
  Jawab :
  Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 ^{– 3} Ampere
  a = 10 cm = 0,1 meter
  Ditanya : B = ………….?
  Dijawab :
  
  
  
  Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 ( lihat gambar) ?
  
  Dijawab :
  Dketahui : I = 2 A
  a = 4 . 10 – 2 m
  Ditanya : Besar dan arah B ….. ?
  Dijawab :