Bab 9 Hukum Ampere

Hukum AmpereMedan magnet yang ditimbulkan arusFormula hukum AmpereKawat lurus sangat panjangSilinder sangat panjangSolenoida ideal Toroida ideal

Percobaan OerstedMengamati efek yang ditimbulkan arus listrik pada orientasi kompasTidak ada arus: orientasi kompas sejajar medan magnet bumiAda arus: orientasi berubah

Hukum Ampere Diformulasikan berdasarkan eksperimen:Besar medan magnet di sekeliling kawat lurusdialiri arus, sebanding dengan arusnya dan berbanding terbalik dengan jarak daerah yangditinjau dari kawat tersebut

Formulasi Hukum Ampere

Integral medan magnet sepanjang lintasan tertutup sebanding dengan arus yang dilingkupi lintasan tersebut dengan arah medan menyinggung lintasan

Cara menggunakan Hukum AmpereMenentukan arah medan dengan aturan tangan kanan. Jika ibu jari menyatakan arah arus dan telapak tangan menghadap ke arus, maka jari-jari tangan lainnya menyatakan arah medanMenentukan lintasan tertutup dan menghitung medan magnet:Pilih lintasan tertutup yang besar medan magnetnya homogen sepanjang lintasan itu agar integral menjadi mudahTentukan arus yang dilingkupi lintasan tersebutTentukan medan magnet akibat arus tersebut

Kawat lurus sangat panjangSangat panjang artinya jarak titik yang ditinjau jauh lebih kecil dibanding panjang kawatLintasan Ampere berbentuk lingkaranI

Perhitungan untuk kawat lurusArus yang dilingkupi lintasan Ampere i = IPerhitungan dengan Hukum Ampere

Tentukan medan magnet dan arahnya di titik A dan B akibat arus sebesar 2 A yang menembus bidang

Medan di titik A dan B sama besar karena disebabkan arus yang sama dan jaraknya sama dari arus

Arah medan di A ke bawah, dan B ke atasXAB0,5 m0,5 mBABBT

Dua buah kawat lurus dialiri arus 2 A dan 4 A. Jarak antara kedua kawat 2b. Tentukan medan magnet tepat di tengah-tengah kedua kawatB2 A4 AbbMedan akibat kawat 2A pada titik BXMedan akibat kawat 4A pada titik BMedan total di titik B

Tentukan medan pada titik A akibat kawat panjang tak berhingga yang terletak di titik sudut segitiga sama sisi yang panjang sisinya a seperti gambar di bawah ini karena besar arus dan jarak titik A terhadap arus sama besar maka Bx dan B nilainya sama besar hanya arahnya berbeda seperti pada gambar2 A2AXAaaaBxBBtotal

Gaya antara dua kawat lurusGaya Lorentz

Dua kawat lurus berarus yang berdekatan akan mengalami gaya Lorentz akibat pengaruh kawat lainnya

i1i2i2i2Arah arus samaArah arus berlawananxF21F12xF21xF21B21B12B12B21rr

Medan magnet pada kawat 1 pengaruh arus pada kawat 2Medan magnet pada kawat 2 pengaruh arus pada kawat 1Gaya Lorentz pada kawat 1 pengaruh arus pada kawat 2

Gaya Lorentz pada kawat 2 pengaruh arus pada kawat 1

Gaya Lorentz per satuan panjang pada kawat 1 pengaruh arus pada kawat 2

Gaya Lorentz per satuan panjang pada kawat 2 pengaruh arus pada kawat 1

Arus mengalir pada silinder pejalAnalogi seperti kawat lurus, tetapi mempunyai diamenter tertentuMedan homogen sepanjang suatu lintasan berbentuk lingkaran yang berpusat pada sumbu silinder Arah medan magnet menyinggung lintasan tersebutIRrr

Untuk r>RSemua arus dilingkupi lintasan Ampere i = IPerhitungan medan magnet

SolenoidaKawat panjang yang dialiri arus dan dililitkan membentuk banyak lilitanGambaran medan magnet di solenoidaSU

Solenoida IdealPanjang solenoida jauh lebih panjang dibandingkan dengan diameternnyaMedan magnet di dalam solenoida homogenMedan magnet di luar solenoida nol

Hukum Ampere Untuk Solenoida Ideal Lintasan tertutup untuk solenoidaTotal arus yang dilingkupi lintasan Amperei = NI

Perhitungan medan magnet di dalam solenoidan = N/l = jumlah lilitan per satuan panjang

ToroidaSolenoida yang dibengkokkanDi dalam toroida medan homogen, di luar nolLintasan Ampere berbentuk lingkaran di dalam toroida (lintasan 2)

SoalTentukan medan magnet di titik P dan Q untuk sistem berikut ini. Jarak kedua arus 2 m dan titik P tepat diantara keduanya. Titik Q berjarak 4m dari titik P

Sistem seperti no. 1 tetapi di P diletakkan kawat lurus 1A dengan arah menembus bidang. Tentukan arah dan besar gaya per satuan panjang pada kawat tersebut

3. Empat buah kawat diletakkan pada titik-titik sudut bujur sangkar seperti gambar berikut. Tentukan medan magnet dan arahnya di titik perpotongan bujur sangkar