Arah medan magnet di titik P yang terletak pada sumbu lingkaran kawat (l) searah dengan ....

Diketahui :

Kumparan kawat melingkar

$$\begin{array}{rcl}r& =& 10\mathrm{mm}=10^{-2}\mathrm{m}\\ N& =& 30\mathrm{lilitan}\\ i& =& 3\mathrm{A}\end{array}$$ 

Ditanya :

B_pusat = .....?

Jawab :

Induksi magnet di sepanjang sumbu kawat melingkar berarus listrik pada titik pusat lingkaran berbanding lurus dengan kuat arus listrik (i) dan berbanding terbalik dengan jari-jari (a).

$$\begin{array}{rcl}{B}_{pusat}& =& \frac{N{\mu }_{o}i}{2a}\\ & =& \frac{\left(300\right)\left(4\pi \times 10^{-7}\right)\left(3\right)}{\left(2\right)\left(10^{-2}\right)}\\ & =& 18\pi \times 10^{-3}\mathrm{T}\end{array}$$ 

Dengan demikian, besarnya induksi magnetiknya $$18\pi \times {10}^{-3}\mathbf{T}$$.

Kawat berbentuk 3/4 lingkaran, maka besar medan magnet di pusat lingkaran P adalah:

 

Dengan demikian medan magnet di titik P adalah 2π x 10^-5 T.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui :

Kawat setangah lingkaran

$$\begin{array}{rcl}{i}_1& =& \frac{8}{\pi }\mathrm{A}\\ a_1& =& 1\mathrm{m}\end{array}$$ 

Kawat lurus

$$\begin{array}{rcl}{i}_2& =& 2\mathrm{A}\\ a_2& =& 1\mathrm{m}\end{array}$$ 

Ditanya :

B_P = ....?

Jawab :

Arah medan magnet di sekitar penghantar dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan yakni, ibu jari menunjukkan arah arus listrik dan genggaman ke empat jari yang lain menunjukkan arah medan magnet.

Langkah 1, analisis arah medan magnet akibat kawat setengah lingkaran dan kawat lurus.

Kawat 1 (kawat setengah lingkaran) menghasilkan medan magnet di titik P yang arahnya masuk bidang gambar.

Kawat 2 (kawat lurus) menghasilkan arah medan magnet di titik P yang arahnya keluar bidang gambar

Langkah 2, menghitung medan magnet,

Kawat 1 (kawat setengah lingkaran)

$$\begin{array}{rcl}{B}_1& =& \frac{1}{2}\times \frac{{\mu }_{o}i}{2a}\\ & =& \frac{1}{2}\times \frac{\left(4\pi \times 10^{-7}\right)\left(\frac{8}{\pi }\right)}{\left(2\right)\left(1\right)}\\ & =& 8\times 10^{-7}\mathrm{T}\end{array}$$ 

Kawat 2 (kawat lurus)

$$\begin{array}{rcl}{B}_2& =& \frac{{\mu }_{o}i}{2\pi a}\\ & =& \frac{\left(4\pi \times 10^{-7}\right)\left(2\right)}{\left(2\pi \right)\left(1\right)}\\ & =& 4\times 10^{-7}\mathrm{T}\end{array}$$ 

Langkah 3, menghitung resultan medan magnet pada titik P.

Medan magnet 1 dan medan magnet 2 arahnya berlawanan, maka resultannya diselisihkan.

$$\begin{array}{rcl}{B}_P& =& B_1-B_2\\ & =& 8\times 10^{-7}-4\times 10^{-7}\\ & =& 4\times 10^{-7}\mathrm{T}\end{array}$$ 

Karena B₁ > B₂, maka arah medan magnetnya masuk bidang gambar.

Dengan demikian, besarnya medan magnet di titik P adalah $$4\times {10}^{-7}\mathbf{T}$$ dan arahnya masuk bidang gambar.

Menurut Hukum Oersted, di sekitar kawat berarus listrik akan timbul medan magnet. Arah medan magnet ditentukan dengan kaidah putaran tangan kanan, yaitu seperti pada gambar di bawah ini:

 

dimana, tanda titik (dot) menunjukkan bahwa arah medan magnet menuju pembaca/keluar bidang, sedangkan tanda silang (cross) menunjukkan bahwa arah medan magnet menjauhi pembaca/masuk bidang.

Pada gambar di soal, arah arus adalah berlawanan putaran jarum jam, dengan demikian arah medan magnet di pusat lingkaran adalah tegak lurus menuju/mendekati pembaca.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui :

Kawat berbentuk lingkaran

$$\begin{array}{rcl}i& =& 6\mathrm{A}\\ a& =& r=20\mathrm{cm}=0,2\mathrm{m}\end{array}$$ 

Ditanya :

B_pusat = ....?

jawab :

Induksi magnet di sepanjang sumbu kawat melingkar berarus listrik pada titik pusat lingkaran berbanding lurus dengan kuat arus listrik (i) dan berbanding terbalik dengan jari-jari (a).

$$\begin{array}{rcl}{B}_{pusat}& =& \frac{{\mu }_{o}i}{2a}\\ & =& \frac{\left(4\pi \times 10^{-7}\right)\left(6\right)}{\left(2\right)\left(0,2\right)}\\ & =& 6\pi \times 10^{-6}\mathrm{T}\end{array}$$ 

Dengan demikian, besarnya induksi magnetik pada pusat lingkaran sebesar $$6\pi \times {10}^{-6}\mathbf{T}$$.