Induksi Magnetik Kawat lurus Berarus Listrik

Induksi magnet di sekitar kawat lurus panjang sebanding dengan kuat arus I dan berbanding terbalik dengan jaraknya  a.  Misalnya suatu titik P terletak pada jarak a dari kawat penghantar  (Lihat Gambar 4.5), besarnya induksi magnet di titik P yang diakibatkan oleh elemen sepanjang  dL yang berjarak r dari titik dapat dinyatakan:

Untuk kawat yang sangat panjang maka θ₁ = 0^o dan θ₂ =180^o sehingga :

       dengan  :  Bp =  induksi magnet di titik P (wb/m²)

                    i   = kuat arus listrik (A)

                    a  =  jarak titik P ke kawat (m)

                   μ₀ = permiabilitas hampa (4π.10^-7 wb/Am)

Contoh soal 1

Sebuah kawat lurus panjang melintang dari Barat ke Timur dan dialiri arus menuju ke Barat. Tentukan arah medan magnet pada titik yang tepat berada di:

a.sebelah utara kawat,

b.sebelah selatan kawat

Jawab

a.di sebelah utara kawat, arah medan magnetiknya keluar bidang,

b.di sebelah selatan kawat, arah medan magnetiknya masuk bidang,

Contoh soal 2

Sebuah kawat lurus dialiri arus 2 A.

a.Tentukan besar medan magnet pada titik yang berjarak 5 cm.

b.Berapakah besar medan magnet pada jarak 10 cm dari kawat?

Jawab

a.

b.

Contoh soal 3

Dua kawat lurus panjang berarus listrik sejajar dengan jarak 15 cm. Kuat arusnya searah dengan besar IA = 10 A dan IB = 15 A. Tentukan induksi magnet di suatu titik C yang berada diantara kedua kawat berjarak 5 cm dari kawat IA.

Penyelesaian

IA = 10 A

IB = 15 A

aA = 5 cm

aB = 10 cm

Letak titik C dapat dilihat seperti pada Gambar 5.4. Sesuai kaedah tangan kanan arah induksi magnetnya berlawanan arah sehingga memenuhi :

Contoh Soal 4

Dua buah kawat lurus dan sejajar masing-masing dialiri arus 2 A dan 4 A yang arahnya sama. Kedua kawat terpisah pada jarak 16 cm.

a.Tentukan medan magnet pada titik tengah di antara kedua kawat.

b.Di manakah posisi suatu titik terhadap kawat berarus 2 A yang memiliki medan magnet nol?

Jawab

a. induksi magnet masing masing kawat adalah

Olen karena B₁, dan B₂, berlawanan arah, resultan medan magnetik di titik P adalah

b.  B₁ dan B₂ akan menghasilkan resultan nol jika keduanya berlawanan arah dan besarnya sama. Keadaan tersebut dipenuhi jika letak titiknya, sebut Q, pada jarak a, dari kawat pertama sedemikian seperti diperlihatkan pada Gambar (b).

Contoh soal 5

Dua buah kawat lurus dan sejajar terpisah pada jarak 5,0 m, masing-masing dialiri arus i1 = 0,9 A dan i2 = 1,6 A. Titik P berjarak 3 cm dari kawat pertama dan 4 cm dari kawat kedua. Tentukan medan magnet di titik P.

Jawab

Anggap arus listrik masuk bidang kertas. Dengan menggunakan aturan tangan kanan, arah medan magnet di titik P oleh masing-masing arus diperlihatkan pada gambar berikut.

Latihan 1

a.   Kawat lurus panjang berarus listrik 5 A diarahkan mendatar dari selatan ke utara. Tentukan arah dan besar induksi magnet pada titik yang berjarak 4 cm di :

a. atas kawat,

b. bawah kawat,

c.  di timur kawat,

d.  di barat kawat.

b.   Dua kawat lurus panjang A dan B berjarak 10 cm satu sama lain. Keduanya dialiri arus sebesar IA = 2A dan IB = 3 A. Tentukan :

a.  Induksi magnet di titik tengah antara keduakawat,

b.  letak titik yang induksi magnetnya nol!

c.    Dua kawat lurus panjang berjarak 10 cm satu dengan yang lain. Kedua kawat dialiri arus I₁ = 5 A dan I₂ = 6 A. Tentukan kuat medan listrik di titik yang berjarak 8 cm dari I₁ dan 6 cm dari I₂.

d.    Kawat A berarus 6 A dan kawat B berarus 8 A dipasang sejajar pada jarak 14 cm. Tentukan letak suatu titik yang memiliki kuat medan magnet nol jika  arusnya searah.

Pembahasan

LINK FISIKA

|| HOME || MEDAN MAGNET || HUKUM BIORT-SAVART || INDUKSI MAGNET KAWAT LURUS || INDUKSI MAGNET MELINGKAR || SOLENOIDA || TOROIDA|| GAYA LORENT || G L 2 KAWAT SEJAJAR || GL MUATAN LISTRIK || MOTOR LISTRIK || KIPAS ANGIN|| ALAT UKUR LISTRIK||