Listrik Magnet

Listrik Magnet

Suatu kawat arus akan menimbulkan medan magnet disekelilingnya. Adanya penyimpangan ketika kawat dialiri arus, penyimpangan tersebut menunjukkan bahwa kawat tersebut mendapat gaya, yang disebut gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Jika arus yang melalui kawat tersebut adalah I, induksi magnet B dan panjang kawat penghantar L,

Gambar 1. induksi magnet kawat penghantar berarus.

maka gaya Lorentz yang dialami kawat penghantar adalah :

F = B i L

Dengan :    F    = gaya lorentz (N)

L    = panjang kawat penghantar dalam medan magnetic (m)

i     = arus pada kawat penghantar (A)

B = kuat medan magnet yang ditimbulkan kawat penghantar (T)

Dengan demikian, tentu ada interaksi antara dua penghantar berarus listrik. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

Gambar 2. Gaya pada kawat penghantar sejajar berarus listrik.

Dua buah kawat lurus sejajar dialiri arus listrik sama. Arus listrik pada kawat 1 menimbulkan induksi magnetik B₁. Induksi magnetik B₁ ini berinteraksi dengan kawat 2. Akibatnya, pada kawat 2 timbul gaya lorentz yang arahnya ke kiri (F₂). Adanya gaya F₂ inilah yang menyebabkan kawat 2 melengkung ke kiri. Begitu pula yang terjadi pada kawat 1. Arus listrik pada kawat 2 menimbulkan induksi magnetik B₂ pada kawat 1. akibatnya timbul gaya lorentz (F₁) pada kawat 1. arah gaya F₁ ke kanan. Adanya gaya F₁ inilah yang menyebabkan kawat 1 melengkung ke kanan. Maka dapat dikatakan, dua kawat lurus sejajar yang dialiri arus listrik dengan arah sama akan saling tarik-menarik.

Gambar 3. Gaya pada kawat penghantar berlawanan arah berarus listrik.

Dua buah kawat lurus berlawanan arah dialiri arus listrik sama. Arus listrik pada kawat 1 menimbulkan induksi magnetik B₁. Karena induksi magnetik B₁ pada kawat 2 timbul gaya lorentz (F₂) yang arahnya ke kanan. Adanya gaya F₂ inilah yang menyebabkan kawat 2 melengkung ke kanan. Arus listrik pada kawat 2 menimbulkan induksi magnetik B₂ pada kawat 1. Akibatnya timbul gaya lorentz (F₁) pada kawat 1. arah gaya F1 ke kiri. Adanya gaya F1 inilah yang menyebabkan kawat 1 melengkung ke kiri. Maka dapat dikatakan, dua kawat lurus berlawanan arah yang dialiri arus listrik dengan arah sama akan saling tolak-menolak.

Medan magnet B₂ dihasilkan oleh kawat konduktor sejajar. Besarnya medan magnet pada kawat ke 2 adalah 

Dengan :    m₀   =    harga permeabilitas magnetik udara (1,26.10^-6 Henry/m) atau 4p.10^-7 Tm/A

r     =    jarak antara kawat 1 dan kawat 2 (m)

I₁   =    arus pada kawat penghantar pertama (A)

B₂ =    kuat medan magnet yang ditimbulkan kawat penghantar kedua (T)

Kedua kawat tersebut akan saling tarik menarik dengan besarnya gaya tiap satuan panjang kawat adalah

Gaya Lorentz (F) bekerja timbal balik diantara dua kawat, jika arus yang mengalir pada kedua penghantar tersebut sama besar, maka besarnya gaya yang bekerja menjadi    

                                             

           

Untuk mengetahui besarnya konstanta permeabilitas magnetic di udara (m₀) dapat diukur dengan menggunakan current balance yang mempunyai prinsip kerja yaitu gaya beban yang ada akan dihapus dengan gaya yang bekerja pada kawat penghantar sejajar yang dialiri arus (gaya magnetik) sehingga neraca tetap pada keadaan setimbang atau gaya magnetik besarnya sama dengan gaya beban yang menekannya.