Induksi Magnetik Pada Sumbu Solenoida Dan Toroida Beserta Rujukan Soal

1. Induksi Magnetik pada Sumbu Solenoida

Solenoida didefinisikan sebagai sebuah kumparan dari kawat yang diameternya sangat kecil dibanding panjangnya. Apabila dialiri arus listrik, kumparan ini akan menjadi magnet listrik. Medan solenoida tersebut ialah jumlah vektor dari medan-medan yang ditimbulkan oleh tiruana lilitan yang membentuk solenoida tersebut.

Medan magnet pada solenoida.

Pada Gambar diatas mengatakan medan magnetik yang terbentuk pada solenoida. Kedua ujung pada solenoida sanggup dianggap sebagai kutub utara dan kutub selatan magnet, tergantung arah arusnya. Kita sanggup memilih kutub utara pada gambar tersebut ialah di ujung kanan, alasannya garis-garis medan magnet meninggalkan kutub utara magnet.

Jika arus I mengalir pada kawat solenoida, maka induksi magnetik dalam solenoida (kumparan panjang) berlaku:

B = μ₀ .I.n

Persamaan diatas dipakai untuk memilih induksi magnet di tengah solenoida. Sementara itu, untuk mengetahui induksi magnetik di ujung solenoida dengan persamaan:

Induksi magnetik (B) spesialuntuk bergantung pada jumlah lilitan per satuan panjang (n), dan arus (I ). Medan tidak tergantung pada posisi di dalam solenoida, sehingga B seragam. Hal ini spesialuntuk berlaku untuk solenoida tak hingga, tetapi ialah pendekatan yang baik untuk titik-titik yang bersama-sama tidak bersahabat ke ujung.

2. Induksi Magnetik pada Sumbu Toroida

Solenoida panjang yang dilengkungkan sehingga berbentuk bulat dinamakan toroida, menyerupai yang terlihat pada Gambar diberikut:

Toroida

Induksi magnetik tetap berada di dalam toroida, dan besarnya sanggup diketahui dengan memakai persamaan sebagai diberikut:

Perbandingan antara jumlah lilitan N dan keliling bulat 2πa ialah jumlah lilitan per satuan panjang n, sehingga diperoleh:

B = μ₀ .I.n

misal Soal:

1. Suatu solenoida yang panjangnya 2 m mempunyai 800 lilitan dan jari-jari 2 cm. Jika solenoida dialiri arus 0,5 A, tentukan induksi magnetik:

a. di sentra solenoida,

b. di ujung solenoida!

Penyelesaian:

panjang solenoida, l = 2 m

banyak lilitan, n = 800

arus listrik, I = 0,5 A

a. Induksi magnetik di sentra solenoida

b. Induksi magnetik di ujung solenoida

2. Sebuah toroida berjari-jari 20 cm dialiri arus sebesar 0,8 A. Jika toroida mempunyai 50 lilitan, tentukan induksi magnetik pada toroida!

Penyelesaian:

jari-jari, a = 20 cm = 2 × 10^-1 m

arus listrik, I = 0,8 A

banyak lilitan, N = 50

Induksi magnetik pada toroida adalah:

Bagikan Artikel ini