Medan Magnetik di Sekitar Arus Listrik

Pada tahun 1820, seorang ilmuwan berkebangsaan Denmark, Hans Christian Oersted (1777 – 1851) menemukan bahwa terjadi penyimpangan pada jarum kompas ketika didekatkan pada kawat berarus listrik. Hal ini menunjukkan, arus di dalam sebuah kawat dapat menghasilkan efek-efek magnetik. Dapat disimpulkan, bahwa di sekitar arus listrik terdapat medan magnetik.

Penyimpangan jarum kompas di dekat kawat berarus listrik

Garis-garis medan magnetik yang dihasilkan oleh arus pada kawat lurus membentuk lingkaran dengan kawat pada pusatnya. Untuk mengetahui arah garis-garis medan magnetik dapat menggunakan suatu metode yaitu dengan kaidah tangan kanan, seperti yang terlihat pada Gambar berikut.

Kaidah tangan kanan untuk mengetahui arah medan magnet

Ibu jari menunjukkan arah arus konvensional, sedangkan keempat jari lain yang melingkari kawat menunjukkan arah medan magnetik. Pemagnetan suatu bahan oleh medan magnet luar disebut induksi. Induksi magnetik sering didefinisikan sebagai timbulnya medan magnetik akibat arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar. Oersted menemukan bahwa arus listrik menghasilkan medan magnetik. Selanjutnya, secara teoritis Laplace (1749 - 1827) menyatakan bahwa kuat medan magnetik atau induksi magnetik di sekitar arus listrik:

1. berbanding lurus dengan kuat arus listrik,
2. berbanding lurus dengan panjang kawat penghantar,
3. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak suatu titik dari kawat penghantar tersebut,
4. arah induksi magnet tersebut tegak lurus dengan bidang yang dilalui arus listrik.

Pada tahun 1820 oleh Biot (1774 - 1862) teori tersebut disempurnakan dengan perhitungan yang didasarkan pada rumus Ampere (1775 - 1836) yang dinyatakan dalam persamaan:

dengan I menyatakan kuat arus listrik yang mengalir dalam kawat (A), dl menyatakan elemen kawat penghantar, r adalah jarak titik terhadap kawat (m), dB menyatakan kuat medan magnetik (Wb/m²), dan k adalah suatu konstanta yang memenuhi hubungan:

dengan μ₀ menyatakan permeabilitas hampa udara yang besarnya 4π × 10^-7 Wb/A.m.

Materi Berikutnya:

1. Induksi Magnetik di Sekitar Penghantar Lurus Berarus

2. Induksi Magnetik yang ditimbulkan Penghantar Melingkar Berarus

3.Induksi Magnetik pada Sumbu Solenoida dan Toroida