Medan Magnetik

Pengertian Medan Magnet

Gambar 1. Ilustrasi Medan Magnet ( Sumber: kompas.com )

Ketika serbuk besi ditaburkan di sekitar magnet,serbuk besi tersebut akan membentuk pola tertentu. Pola yang terbentuk tersebut menandakan adanya medan magnet. Paku-paku besi yang diletakkan dekat magnet akan ditarik oleh magnet. Kutub-kutub jarum kompas kedudukannya dapat berubah jika didekatkan pada magnet.
Medan magnet adalah ruang/daerah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet tersebut. Medan magnet digambarkan dengan garis–garis gaya magnet,  dan dinyatakan dengan anak panah.

Hal-hal yang perlu diperhatikan tentang garis-garis gaya magnet adalah:

• Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.
• Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
• Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat menunjukkan medan magnetnya kuat, sebaliknya tempat yang garis-garis magnetiknya renggang menunjukkan medan magnetnya lemah.

Gambar 2. Garis garis gaya magnet ( sumber : Pustekkom Kemendikbud 2015 )

Besarnya medan magnet pada suatu titik dipengaruhi oleh :

• Besarnya  gaya magnet yang dialami oleh titik tersebut.
• Berbanding  terbalik dengan jarak titik terhadap sumber magnet.

Gaya Lorentz

​
Gaya lorentz merupakan gabungan antara gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik. Gaya Lorentz ditimbulkan karena adanya muatan listrik yang bergerak atau karena adanya arus listrik dalam suatu medan magnet. Arah dari gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik (I) dan induksi magnetik yang ada (B).

1. Gaya Lorentz pada Kawat Berarus Listrik

Sumber : studiobelajar.com

Ketika sebuah kawat dengan panjang  dialiri arus listrik sebesar l dan diletakkan pada suatu medan magnetik sebesar I, maka akan timbul gaya Lorentz pada kawat tersebut. Dengan mengombinasikan gaya Lorentz dan definisi arus listrik, maka dapat dihitung besarnya gaya Lorentz pada kawat yang lurus dan stasioner yaitu:

a. Rumus Gaya Lorentz untuk sudut tertentu

b. Jika arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, maka gaya Lorentz yang terjadi akan maksimal (sin 90^o=1) 

Keterangan :

Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada gambar dibawah ini:

Sumber : studiobelajar.com

2. Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar yang Berarus Listrik

Taukah sobat pintar, Ketika terdapat dua buah kawat dengan panjang l dialiri arus listrik sebesar I yang tiap kawat diletakkan pada suatu medan magnetik sebesar B, maka akan timbul gaya Lorentz berupa gaya tarik menarik ataupun tolak menolak tergantung dari arah arus listrik pada tiap kawat. Jika kedua kawat memiliki arah arus yang searah, maka akan mengalami gaya tarik menarik; apabila arah arus pada kedua kawat saling bertolak belakang/berlawanan, maka akan mengalami gaya tolak-menolak.

Sumber : studiobelajar.com

Besarnya gaya tarik-menarik ataupun tolak-menolak pada kawat sejajar berarus listrik dapat dicari dengan menggunakan rumus:

Keterangan :

3. Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Ketika terdapat muatan listrik q yang bergerak dengan kecepatan v pada suatu medan magnetik sebesar B, maka muatan listrik tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya dapat dihitung dengan rumus:

Keterangan :