Cara Menghitung Resultan Induksi Magnetik

Sebuah titik bisa saja terletak di antara dua medan magnet sehingga titik tersebut dipengaruhi oleh dua medan magnet. Jika ada dua medan magnet yang mempengaruhi titik maka besar medan magnet pada titik tersebut merupakan resultannya. Besar dua medan magnet yang searah atau memiliki arah yang sama adalah hasil penjumlahan dari kedua medan magnet tersebut. Sedangkan besar medan magnet dengan dajika berbeda dikurangkan, arahnya mengikuti medan magnet dengan nilai yang terbesar.

Sehingga, sobat idschool perlu mengetahui bagaimana rumus untuk menghitung besar induksi magnetik pada berbagai bentuk kawat agar dapat menghitung resultan induksi magnetik pada suatu titik. Rumus induksi magnetik yang dapat digunakan untuk menghitung besar induksi magnetik dengan berbagai bentuk kawat diberikan seperti berikut.

Selanjutnya, bagaimana cara menghitung resultan induksi magnetik? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Baca Juga: Cara Menghitung Besar Biaya Pemakaian Listrik

Resultan Induksi Magnetik pada Kawat Sejajar

Sebuah titik P berada di antara dua kawat penghantar yang mengalirkan arus listrik sebesar I₁ = 6 A dan I₂ = 8 A. Arah arus listrik I₁ dan I₂ berlawanan, di mana I₁ mengalir dari bawah ke atas dan I₂ mengalir dari atas ke bawah. Titik P berjarak 5 cm dari kawat penghantar pertama dan berjarak 8 cm dari kawat penghantar kedua.

Berapakah resultan besar induksi magnetik yang terdapat pada titik P?

Sobat idschool perlu mengatahui besar induksi magnetik di titik P ketika dipengaruhi medan magnet yang timbul dari kawat penghantar pertama dan kedua. Selain itu, sobat idschool juga perlu mengetahui kemana arah induksi magnetik pada titik P yang dipengaruhi masing – masing kawat.

• Jika arah induksi magnetik sama maka resultan induksi magnetik diperoleh dengan menjumlahkannya dan arahnya mengikuti arah semula.
• Jika arah induksi magnetik berbeda maka resultan induksi magnetik diperoleh dengan pengurangan dan arahnya mengikuti arah induksi magnetik yang lebih besar.

Langkah – langkah menghitung resultan induksi magnetik pada titik P adalah sebagai berikut. Sebelumnya, lihat kembali informasi yang terdapat pada permasalahan di atas.

Diketahui:

• besar arus listrik yang mengalir pada kawat pertama: i₁ = 6 A
• besar arus listrik yang mengalir pada kawat kedua: i₂ = 8 A
• jarak titik P ke kawat pertama: a₁ = 5 cm = 5 ×10^–2 m
• jarak titik P ke kawat pertama: a₂ = 8 cm = 8 ×10^–2 m

Menghitung arah dan besar induksi magnetik pada titik P yang dipengaruhi kawat pertama.

Menentukan arah B₁:

Arah induksi medan magnetik pada titik P yang di pengaruhi kawat penghantar pertama dapat dilakukan menggunakan bantuan tangan kanan. Ibu jari/jempol diposisikan mengikuti arah arus dan empat jari menuju titik P. Posisi demikian akan membuat talapak tangan membelakangi kita. Sehingga arah induksi magnetik di titk P oleh pada kawat pertama adalah masuk bidang.

Menghitung besar pengaruh induksi magnetik pada titik P oleh kawat pertama (B₁):

Menghitung arah dan besar induksi magnetik pada titik P yang dipengaruhi kawat kedua (B₂).

Menentukan arah B₂:

Cara menentukan arah induksi medan magnetik pada titik P yang di pengaruhi kawat penghantar kedua sama seperti sebelumnnya, Posisikan ibu jari/jempol diposisikan mengikuti arah arus dan empat jari menuju titik P. Posisi tersebut juga akan akan membuat talapak tangan membelakangi kita. Sehingga arah induksi magnetik di titk P oleh pada kawat kedua adalah masuk bidang.

Menghitung besar pengaruh induksi magnetik pada titik P oleh kawat kedua:

Menghitung Resultan medan magnet pada titik P (BP):

Arah B₁ dan B₂ sama sehingga resultannya dihitung dengan menjumlahkan nilai B₁ dan B₂.

B_p = B₁ + B₂
B_p = 2,4 ×10^–5 + 2 ×10^–5
B_p = 4,4 ×10^–5 Tesla

Jadi, resultan besar induksi magnetik pada titik P adalah 4,4 ×10^–5 T dengan arah masuk bidang.  

Baca Juga: Rumus Induksi Magnetik dan Cara Menentukan Arahnya

Resultan Induksi Magnetik yang Letaknya Tidak Tegak Lurus dengan Kawat Penghantar

Sebuah titik Q terletak diantara dua kawat penghantar yang bentuknya lurus dan bermuatan I₁ = 15 A dan I₂ = 30 A. Titik Q tersebut terletak pada dua kawat dan membentuk sudut 60^o dan berjarak 8 cm pada setiap kawat. Jarak kawat pertama dan kawat kedua juga 8 cm. Berapakah besar resultan induksi magnetik yang terdapat pada titik Q?

Jarak pada proses perhitungan besar resultan induksi magnetik dihitung pada arah tegak lurus antara suatu titik dan kawat penghantar. Untuk titik yang terletak tidak tegak lurus, besar resultan induksi magnetik dihitung menggunakan penjumlahan vektor yang membentuk suatu sudut.

Besar setiap induksi magnetik seperti permasalahan di atas dihitung dengan rumus induksi magnetik untuk kawat lurus. Selanjutnya, perhitungan besar resultan induksi magnetik dihitung dengan menjumlahkan vektor induksi magnetik yang membentuk arah tegak lurus dengan kawat penghantar. Langkah – langkah pengerjaan permasalahan di atas adalah sebagai berikut.

• menentukan besar induksi magnetik pada titik Q oleh kawat pertama (B_Q1)
• menentukan besar induksi magnetik pada titik Q oleh kawat kedua (B_Q2)
• menyelediki arah vektor B_Q1dan B_Q2 terletak tegak lurus dengan kawat penghantar dan menghitung sudut yang dibentuk vektor B_Q1 dan B_Q2
• menghitung resultan besar induksi magnetik pada titik Q

Menentukan besar induksi magnetik pada titik Q oleh kawat pertama (B_Q1):

Menentukan besar induksi magnetik pada titik Q oleh kawat kedua (B_Q2):

Menyelediki arah vektor B_Q1dan B_Q2 terletak tegak lurus dengan kawat penghantar dan menghitung sudut yang dibentuk vektor B_Q1 dan B_Q2.

Kaidah tangan kanan dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnet pada kawat penghantar pertama dan kedua. Diketahui bahwa medan magnet pada kawat pertama adalah memasuki bidang yang diberi keterangan tanda cross (×). Sedangkan medan magnet pada kawat kedua adalah keluar bidang yang diberi keterangan tanda dot (•).

Pada kawat pertama, posisikan ibu jari masuk bidang sehingga dapat diketahui arah B_Q1 yaitu sesuai arah empat jari dengan posisi tegak lurus. Selanjutnya, untuk arah B_Q2 juga dapat dilakukan dengan cara yang sama. Dari arah kedua vektor tersebut kemudian dapat dihitung sudut yang terbentuk oleh kedua vektor tersebut.

Arah dan besar sudut vektor untuk B_Q1 dan B_Q2 diberikan seperti gambar di bawah.

Besar sudut yang dibentuk vektor B_Q1 dan B_Q2 adalah 30^o + 60^o + 30^o = 120^o.

Menghitung resultan besar induksi magnetik pada titik Q:

Jadi, besar resultan induksi magnetik yang terdapat pada titik Q adalah 2√19×10^–5 T.

Baca Juga: 4 Metode Penjumlahan Vektor

Resultan Induksi Magnetik pada Dua Kawat dengan Bentuk Berbeda

Sebuah titik X terletak di tengah kawat penghantar berbentuk lingkaran dengan arus sebesar I₁ = 5 A. Pada bagian bawah kawat penghantar berbentuk lingkaran bersinggungan dengan sebuah kawat penghantar lurus dengan arus sebesar 3 A. Diketahui jari – jari kawat penghantar berbentuk lingkaran adalah 5 cm. Berapakah besar resultan induksi magnetik pada titik X?

Langkah pertama untuk menghitung besar resultan induksi magnetik pada titik X adalah mengetahui besar dan arah induksi magnetik oleh kawat pertama dan kedua.

Menghitung besar induksi magnetik pada titik P oleh kawat penghantar berbentuk lingkaran (B_P1).

Menghitung besar induksi magnetik pada titik P oleh kawat penghantar berbentuk lingkaran (B_P2).

Menentukan arah induksi medan magnetik pada titik P oleh kawat penghantar pertama dan kedua (gunakan kaidah tangan).

• arah induksi magnetik pada titik P oleh kawat berbentuk lingakaran adalah masuk bidang
• arah induksi magnetik pada titik P oleh kawat lurus adalah keluar bidang

Diketahui bahwa arah induksi magnetik berbeda, sehingga resultan induksi magnetik pada titik P dapat diperoleh dengan cara mengurangkannya.

B_P = 2π × 10^–5 – 1,2 × 10^–5
B_P = (2π – 1,2) × 10^–5 T

Jadi, besar resultan induksi magnetik pada titik X adalah (2π – 1,2) × 10^–5 T.

Demikianlah ulasan materi cara menghitung besar resultan induksi magnetik, dengan bahasan untuk berbagai bentuk kawat penghantar. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Rumus pada Hukum Colomb

Sumber gini.com