HusainAhmad.com tulisan kali ini akan membahas hal-hal dasar sebelum kita mengkaji lebih jauh tentang “Bahan Magnet”. Tulisan-tulisan yang akan ditulis dimasa mendatang akan mengantar kita sampai pada pemahaman yang “complete” tentang bahan magnet, dimulai dari pengertian medan magnet sampai pada pengujian-pengujian untuk menentukan sifat kemagnetan bahan.
Pengertian Medan Magnet
Medan gaya adalah medan yang dihasilkan dalam volume ruang berarti ada perubahan dalam energi volume yang terjadi, dan lebih jauh lagi bahwa ada gradien energi sehingga gaya yang dihasilkan dapat dideteksi oleh percepatan muatan listrik bergerak dalam medan, oleh gaya pada konduktor pembawa arus, torsi pada dipol magnet seperti magnet batang atau bahkan dengan reorientasi spin on elektron dalam jenis atom tertentu.
Secara singkat, medan magnet dihasilkan setiap kali ada muatan listrik yang bergerak dan juga dapat dihasilkan dari magnet permanen. Dalam hal ini tidak ada arus listrik konvensional, tetapi ada gerakan orbital dan putaran elektron dalam bahan magnet permanen yang menyebabkan magnetisasi di dalam material dan medan magnet di luar.
Kuat Medan Magnet
Untuk menentukan kekuatan medan magnet (H), terlebih dahulu harus diketahui definisi dari satuan kekuatan medan magnet (A/m). Satuan kekuatan medan magnet (A/m) adalah kekuatan medan yang dihasilkan oleh solenoida yang panjangnya tak terhingga berisi n lilitan per meter kumparan dan membawa arus 1/n ampere.
Karena solenoida yang panjangnya tak terhingga adalah hipotetis, alternatif yang lebih praktis definisinya adalah untuk menentukan kekuatan medan magnet dalam hal melewati saat ini melalui satuan panjang konduktor. Arus 1 ampere melewati kawat lurus 1 meter panjang konduktor menghasilkan kekuatan medan tangensial 1/4n ampere per meter pada jarak radial 1 meter. Kedua definisi tersebut adalah setara dengan hukum Biot-Savart berlaku.
Hukum Biot-Savart
Dengan menggunakan salah satu hukum dasar elektromagnetisme yaitu hukum Biot-Savart.
Persamaan ini dikenal sebagai Hukum Biot-Savart (1820) meskipun juga ditemukan secara independen dalam bentuk yang berbeda oleh Ampere pada tahun yang sama. Untuk arus stabil itu setara dengan hukum sirkuit Ampere. Itu tidak benar-benar mampu bukti langsung, tetapi dibenarkan oleh pengukuran eksperimental.
Pola Medan di Sekitar Konduktor Pembawa Arus
Medan bersirkulasi di sekitar satu pembawa arus konduktor dalam arah yang diberikan oleh aturan kaidah tangan kanan. Daerah di sekitar loop arus tunggal dan solenoida mirip dengan yang mengelilingi magnet batang. Pola medan magnet, dideteksi oleh bubuk magnet, di sekitar magnet batang (dipol magnetik), konduktor lurus, loop melingkar tunggal dan solenoida.
Pada magnet batang, medan akan muncul dari salah satu ujung magnet (biasanya kutub utara) kemudian melewati udara menuju ujung magnet yang lain (biasanya kutub selatan). Sehingga kutub utara magnet menjadi sumber medan magnet dan kutub selatan menjadi bidang bawah.
Hukum Rangkaian Ampere
Medan magnet yang dihasilkan oleh rangkaian listrik tergantung pada bentuk sirkuit (yaitu jalur konduksi) dan arus telah membawa. Dengan mengasumsikan bahwa setiap rangakaian terdiri dari jumlah arus yang tak terbatas yang masing-masing berkontribusi pada bidang, dan dengan menjumlahkan atau mengintegrasikan ini pada suatu titik untuk menentukan bidang. Sehingga, memperoleh
di mana N adalah jumlah konduktor pembawa arus, masing-masing membawa arus I amps. Ini adalah sumber medan magnet H. I hanyalah vektor garis. Jumlah seluruhnya arus Ni sama dengan integral garis H di sekitar lintasan tertutup yang mengandung saat ini.
Hukum Amper dan hukum Biot-Savart dapat ditunjukkan setara. Mempertimbangkan medan karena arus tetap yang mengalir dalam konduktor pembawa arus yang panjang. Oleh aturan Biot-Savart tentang medan pada jarak radial r dari konduktor adalah:
sedangkan dari teorema rangkaian Ampere:
dan pengintegrasian sepanjang jalur tertutup di sekitar konduktor pada jarak r mengarah ke:
Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, silahkan untuk membagikannya, memberi komentar, dan meng klik iklannya…. Hal ini dapat menjaga eksistensi website ini. Terima kasih