Penurunan Rumus Medan Magnet Pada kawat lurus

Penurunan Rumus Medan Magnet Pada kawat lurus
Hasil penemuan Oerstead arus listrik akan menghasilkan medan magnet,  kemudian bagaimana cara menentukan besar medan magnet dari sebuah kawat yang dialiri arus?. Pada tulisan ini, kita bahas khusus cara menentukan besar medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah kawat lurus. Pertama kita bahas dulu cara menentukan besar medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lurus yang sangat panjang terlihat pada gambar 1. Pada kawat tersebut dialiri arus sebesar i dan kita coba tentukan besar medan magnet di titik P yang berjarak a dari kawat lurus yang sangat panjang ini.

Gambar 1. Kawat BAC Sangat Panjang

 Kita bagi proses perhitungannya, kita hitung setengah panjang kawat BA Seperti tampak pada gambar 2.

Gambar 2. Setengah Panjang Kawat BA

Kemudian kita buat Vektor r dari bagian kawat tertentu ke titik P yang kita anggap bagian kecil kawat yang menimbulkan medan magnet di titik P, pada gambar 3 garis berwarna biru.

Gambar 3

Langkah selanjutnya kita buat vektor dl yang arahnya searah arus berwarna merah ( gambar 4  ) yang merupakan komponen kecil bagian kawat yang memberikan medan magnet di titik P. Sudutadalah sudut antara dl dan r. Sudut adalah sudut antara r dan a.

 

Gambar 4

Setelah kita menganalisa secara geometri pada gambar 4, kita bisa menghitung besar medan magnet di titik P dengan menggunakan hukum Biot savart.

Perhatikan gambar 4, kita bisa subtitusi nilai sin

Kita bisa subtitusi nilai r dengan

Kita bisa tentukan besar medan magnet yang dihasilkan oleh setengah kawat sangat panjang BA adalah

Dengan cara yang sama kawat AC pun akan menghasilkan besar medan magnet di titik P adalah

Maka untuk menghitung besar medan magnet untuk seluruh kawat panjang BAC adalah

 Dengan hasil perhitungan di atas kita bisa menentukan besar medan magnet di titik P apabila kawat tidak sangat panjang seperti pada gambar 5 di bawah panjang kawat hanya sampai EF.

Baca juga  Penurunan Rumus Percepatan Sentripetal dan Gaya Sentripetal
Gambar 5

Besar medan magnet di titik P untuk kawat yang terbatas atau tidak sangat panjang adalah

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *