Rumus Medan Magnet dan Contoh Soal

Rumus medan magnet digunakan untuk mencari tahu berapa besaran muatan gaya magnetik pada suatu benda. Simak rumus medan magnet dan contoh soalnya berikut.

Medan magnet adalah daerah di sekitar suatu benda atau arus listrik yang mempunyai sumber magnetik dan efeknya bisa dirasakan langsung.

Lihat Juga : 20 Contoh Alat yang Menggunakan Magnet dalam Kehidupan Sehari-hari

Efek dari medan magnet ini bisa berbeda-beda tergantung dari situasi benda dan sumber magnetiknya. Oleh karena itu, diperlukan rumus khusus untuk menghitung besaran medan magnet yang dirasakan.

Apa itu medan magnet?

Dikutip dari Modul Pembelajaran Fisika SMA Kelas XII Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (2020), medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih terpengaruh oleh gaya magnet.

Kekuatan gaya tarik magnet tidaklah sama di setiap sisi atau bagiannya. Gaya magnet paling kuat terletak di kutub-kutub magnet. Magnet mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.

Biasanya kedua ujung magnet diberi warna yang berbeda untuk membedakan kedua kutubnya. Apabila kedua buah kutub magnet yang berbeda saling didekatkan maka akan terjadi gaya tarik-menarik.

Sementara, apabila dua kutub yang sama dari dua buah magnet batang saling didekatkan maka akan terjadi gaya saling menolak.

Tidak semua benda bisa ditarik oleh magnet. Oleh karena itu, magnet hanya bisa menarik benda-benda tertentu yang ada di sekitarnya yang memuat bahan sama.

Magnet memiliki gaya magnet yang sifatnya bisa menembus benda. Semakin besar gaya magnet, maka gaya magnet tersebut mampu menembus benda-benda tebal.

Sifat-sifat magnet

Berikut sifat-sifat magnet, dikutip dari Modul USBN SD/MI 2019.

1. Bila bergerak bebas, kutub magnet akan menunjukkan ke arah utara dan selatan.
2. Magnet mempunyai kekuatan menarik yang dapat menembus suatu benda seperti kaca dan kertas.
3. Magnet dapat menarik benda lain yang terbuat dari besi dan baja atau benda-benda yang bersifat magnetis. Sementara benda yang tidak dapat ditarik magnet disebut nonmagnetis seperti aluminium, plastik, tembaga, emas, kayu, kaca, dan karet.
4. Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kekuatan magnet terbesar ada di kutub-kutubnya.
5. Apabila kedua kutub magnet yang sama didekatkan, misalnya utara dengan utara, maka kedua kutub itu akan saling tolak-menolak. Sebaliknya, jika dua kutub yang berbeda didekatkan, misalnya utara dengan selatan, maka kedua kutub itu akan saling tarik-menarik.

Lihat Juga : Cara Membuat dan Menyimpan Magnet

Rumus medan magnet

Medan magnet dihasilkan oleh magnet atau arus listrik yang mengalir melalui kawat. Di bawah ini terdapat rumus besar medan magnet dan rumus besar arus listrik.

Rumus besar medan magnet

B = μ0 I / 2 π r

Keterangan:

B= besar medan magnet (T)

μ0= konstanta permeabilitas (4π 10-7 T.m/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)

Lihat Juga : Pengertian, Sifat, Jenis, dan Bentuk Magnet

Contoh soal yang menggunakan rumus medan magnet

Berikut rumus medan magnet dan contoh soalnya yang bisa dikerjakan untuk bahan latihan, lengkap dengan cara menyelesaikannya.

Soal 1

Sebuah kawat lurus membawa arus sebesar 5 A. Hitung medan magnet pada jarak 0.1 m dari kawat tersebut.

Jawab:

Diketahui,

I = 5 A

r = 0.1 m

Rumus medan magnet

B = μ0 I / 2 π r

*simbol / adalah per

Substitusi nilai

B= (4π X 10-7T.m/A).(5A) / (2π . 0.1m)

B= (2x10-6).5 / 0.2

B= 10-5 / 0.2

B= 5 / 10-5 T

Jadi, medan magnet pada jarak 0.1 dari kawat tersebut adalah sekitar 5 / 10-5 T

Soal 2

Sebuah kawat melingkar dengan jari-jari 10 cm dialiri arus 4 A dengan banyaknya lilitan kawat 10 lilitan. Berapakah besar medan magnet pada kawat tersebut?

Rumus: (μ0 = 4π x 10-7 Wb/Am)

Jawab:

Diketahui,

r = 10 cm = 10 x 10-2 = 10-3 m

I = 4 A

μ0 = 4π x 10-7 Wb/Am

Rumus

(μ0 = 4π x 10-7 Wb/Am

Substitusi nilai:

B= (4π X 10-7 X 4 X 10) / (2 X 10-3)

B= (160π X 10-7) / 2 X 10-3

B= 8π X 10-3 Wb/m²

Lihat Juga : 3 Cara Membuat Magnet: Metode Digosok, Induksi, dan Elektromagnet

Itulah rumus medan magnet dan contoh soalnya untuk bahan latihan.