Rumus Medan Magnet, Sifat, Contoh Soal dan Penyelesaiannya

Medan magnet merupakan daerah di sekitar magnet, di mana magnet atau benda lain bisa dengan mudah dipengaruhi gaya magnet. Pada magnet, ada dua kutub yang berlawanan arah, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Biarpun magnet dipotong-potong menjadi kecil, kutub utara dan selatan akan tetap ada.

Apa rumus dari medan magnet? Bagaimana contoh soal beserta penyelesaiannya?

Rumus Medan Magnet

Pada rumus medan magnet, besarnya medan magnet dilambangkan dengan simbol B. Mengutip buku Fisika Terapan oleh Dr. Zikri Noer, sesuai dengan sistem internasional, besarnya memiliki satuan dan tesla (T).

Tesla didefinisikan sebagai seberapa besar gaya medan magnet. Misalnya, sebuah kulkas kecil memproduksi medan magnet sebesar 0,01 T.

Terdapat satu cara untuk membuat medan magnet tanpa menggunakan magnet, yaitu dengan mengalirkan arus listrik. Ketika arus listrik dialirkan melalui kabel, maka akan terdapat dua fenomena.

Semakin besar arus yang mengalir pada kabel, maka semakin besar medan magnet yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya.

Medan magnet banyak diterapkan dalam banyak hal. Sehingga beberapa persamaannya adalah sebagai berikut:

Rumus Besar Medan Magnet

B = μ0 I / 2 π r

Keterangan:

B= besar medan magnet (T)
μ= konstanta permeabilitas (4π 10^-7 Tm/A)
I= arus listrik (A)
r= jarak dari kabel (m)

Rumus Besar Arus Listrik

I= B 2πr / μ

Keterangan:

I= arus listrik (A)
B= besar medan magnet (T)
r= jarak dari kabel (m)
μ= konstanta permeabilitas (4π 10^-7 Tm/A)

Sifat-sifat Magnet

Magnet memiliki sifat-sifat khusus. Berikut di antaranya:

1. Tidak semua benda bisa ditarik oleh magnet. Sehingga, magnet hanya bisa menarik benda-benda tertentu yang ada di sekitarnya
2. Magnet mempunyai gaya magnet yang sifatnya bisa menembus benda. Apabila gaya magnet ini besar, maka gaya magnet bisa menembus benda yang tebal
3. Jika ada dua magnet yang memiliki kutub berbeda saling didekatkan, maka mereka akan tarik menarik
4. Jika kutub yang sejenis saling didekatkan atau sama lain, maka mereka akan terjadi tolak-menolak
5. Medan magnet akan membentuk gaya magnet yang apabila sebuah benda didekatkan dengan magnet, maka gaya magnet yang ditimbulkan magnetnya akan semakin besar dan sebaliknya.

Contoh Soal Medan Magnetik

Berikut beberapa contoh soal mengenai medan magnetik mengutip scribd id oleh Caterina Lay:

1. Seutas kawat dialiri arus listrik I= 2A seperti gambar berikut ini:

Contoh soal Foto: (scribd id/ Caterina Lay)

Tentukan:

a. Kuat medan magnet di titik P
b. Arah medan magnet di titik P
c. Kuat medan magnet di titik Q
d. Arah medan magnet di titik Q

Pembahasan:

a. Kuat medan magnet (B) dari suatu titik yang berjarak a dari suatu kawat lurus panjang yang dialiri arus i adalah:

B = μ0 I / 2 π r

Kuat medan magnet di titik P adalah

Bp= μ0 I / 2 π rp

=4π 10^-7x2/2πx2= 2x10^-7 T

b. Arah ditentukan dengan tangan kanan, di mana ibu jari mewakili arus dan empat jari sebagai arah medan magnet dengan posisi tangan menggenggam kawat. Jadi, arah kuat medan magnet di titik P adalah keluar bidang baca (mendekati pembaca).

c. Kuat medan magnet di titik Q

Bq= μ0 I / 2 π rq

=4π 10^-7x2/2πx1 = 4x10^-7 T

d. Arah medan masuk bidang baca atau menjauhi pembaca.

2. Perhatikan gambar berikut ini. Tentukan besar dan arah kuat medan magnet di titik P. I =2A

Contoh soal Foto: (scribd id/ Caterina Lay)

Pembahasan:

Arus A akan menghasilkan medan magnet di titik P dengan arah masuk bidang, sedangkan arus B menghasilkan medan magnet dengan arah keluar bidang.

Ba= μ0 I / 2 π ra
= 4π 10^-7x 2/2πx1 = 2x10^-7 T
Bb= μ0 I / 2 π rb
=4π 10^-7x2/2πx4= 1x10^-7 T
B total= 2x10^-7-1x10^-7= 10^-7

Itulah penjelasan mengenai rumus medan magnet beserta contoh soalnya. Semoga artikel ini membantumu.

Konsep Multiverse dalam Sudut Pandang Agama

Konsep Multiverse dalam Sudut Pandang Agama