Bila kita menyatakannya didalam besarnya perumusan tersebut memberikan juga infornasi lengkap mengenai arah dB, yakni bahwa arah tersebut adalah sama
seperti arah vector dl x r. Medan resultan di titik P didapatkan dengan mengintegralkan :
2.10 Dengan:
dB = Medan magnet [Wbm
2
atau Tesla] µo
= Pemeabilitas magnetik di udara WbmA I
=kuat arus pada kawat dalam ampere A dl
= panjang elemen kawat m r
=jarak P ke lingkaran kawat dalam meter m Dimana integral tersebut adalah sebuah integral vector.
2.6 Medan magnet pada kawat melingkar
Sebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik,apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu
maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan.Dengan aturan
sebagai berikut:Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan
arah arus listrik. Sebuah penghantar melingkar jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan listrik seperti penghantar melingkar yang berbentuk
kumparan panjang disebut solenoida. Medan magnet yang ditimbulkan oleh solenoida akan lebih besar daripada yang ditimbulkan oleh sebuah penghantar
melingkar, apalagi oleh sebuah penghantar lurus. Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Medan Magnet PadaKawat Melingkar
2.11 Untuk sejumlah N lilitan kawat berlaku :
2.12 Dengan :
BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla T
I = kuat arus pada kawat dalam ampere A
a = jari-jari kawat melingkar dalam meter m
r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter m
θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran
kawat dalamderajad ° x
= jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater m Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung :
, untuk N lilitan kawat maka : 2.13
Dengan: B
= Medan magnet dalam tesla T µo
= Permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wbam
I = Kuat arus listrik dalam ampere A
A = Jarak titik P dari kawat dalam meter m
Universitas Sumatera Utara
2.7 B untuk Sebuah Solenoida
Solenoida solenoid adalah sebuah kawat panjang yang dililitkan didalam sebuah helix yang terbungkus rapat dan yang mengangkut sebuah arus i. Untuk titik-titk
yang dekatkepada sebuah lilitan tunggal solenoid tersebut, pengamat tidak menyadari bahwa kawat tersebut dibengkokkan didalam bentuk sebuah busur.
Kawat tersebut bersikap secara magnetic hampir menyerupaisebuah kawat lurus yang panjang, dan garis-garis B yang ditimbulkan oleh lilitan tunggal ini adalah
merupakan lingkaran – lingkaran konsentris.
Medan solenoid tersebut adalah jumlah vector dari medan –medan yang
ditimbulkan oleh semua lilitan yang membuat atau yang membentuk solenoid tersebut.Lihat gambar dibawah yang memperlihatkan sebuah solenoid dengan
lilitan –lilitan yang sangat jarang widely spaced turns, menganjurkan bahwa
medan –medan cenderung untuk saling menghilangkan diantara kawat–
kawattersebut.
Gambar2.9 Medan Magnet Pada Selonoida
Pada gambar menjelaskan bahwa pada titik-titik di dalam solenoid dan tempat yang cukup jauh dari kawat
– kawat tersebut, B adalah sejajar dengan sumbu solenoid. Didalam kasus pembatas atau limiting case mengenai kawat
– kawat segiempat kuadratis yang berdekatan yang terbungkus dengan erat, maka
solenoid tersebut pada pokoknya akan menjadi lembar arus silender dan persyaratan
– persyaratan simetri. Untuk titik P seperti gambar diatas, lilitan solenoid yang tandai
menunjuk kekiri dan cenderung untuk menghilangkan medan yang ditimbulkan
Universitas Sumatera Utara
oleh bagian bawah lilitan solenoid tersebut yang ditandai dengan yang
menunjuk kekanan. Jika solenoid tersebut semakin bertambah ideal yakni jika solenoid mendekati konfigurasi sebuah lembar arus silender yang panjangnya
takberhingga, maka medan B di titik – titik luar mendekati nol. Dengan
mengambil medan luar sebesar nol bukanlah merupakan sebuah anggapan yang buruk untuk sebuah solenoid yang digunakan didalam praktek jika panjangnya
jauh lebih besar dari pada diameternya, dan jika kita hanya meninjau titik – titik
luar yang dekat dengan daerah pusat solenoid yakni yang jauh dari ujung – ujung
solenoid. Pemakaian hukum ampere adalah: 2.14
Pada hukum ampere diatas menjelaskan bahwa integral sebagai jumlah dari empatintegral, satu integral untuk satu segmen:
B = μ i n 2.15
dimana : B
= medan magnet [Wbm
2
atau Tesla] i
= arus yang mengalir pada kawatlilitan [A] μ
= permeabilita sudara [T.mA atau wbA.m] n
= jumlah lilitan
2.8 Fluks magnet
