Hukum biot savart

v Medan madnet disekitar kawat berarus

Sebuah kawat apabila dialiri oleh arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang garis-garis gayanya berupa lingkaran-lingkaran yang berada di sekitar kawat tersebut. Arah dari garis-garis gaya magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan (apabila kita menggenggam tangan kanan ibu jari sebagai arah arus listrik sedang keempat jari yang lain merupakan arah medan magnet)

(Hk. Oersteid)

Keterangan :

Kuat medan magnet di suatu titik di sekitar kawat berarus listrik disebut induksi magnet (B).

Besar Induksi maget (B)  oleh Biot dan Savart dinyatakan  :

Berbanding lurus dengan arus listrik (I)

Berbanding  lurus dengan panjang elemen kawat penghantar (â„“)

Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik itu ke elemen kawat penghantar

Berbanding lurus dengan sinus sudut antara arah arus dan garis penghubung titik itu ke elemen kawat penghantar

Secara matematis untuk menentukan besarnya medan magnet disekitar kawat berarus listrik digunakan metode kalkulus. Hukum Biot Savart tentang medan magnet disekitar kawat berarus listrik adalah:

Keterangan:

• dB = perubahan medan magnet dalam tesla ( T )
• k    =
• μo  = permeabilitas ruang hampa  = 
• i     = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
• dl   = perubahan elemen panjang dalam meter (m)
• θ    = Sudut antara elemen berarus dengan jarak ke titik  yang ditentukan besar medan
           magnetiknya
• r    = Jarak titik P ke elemen panjang dalam meter (m)

v Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.

       

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

• B = Medan magnet dalam tesla ( T )
• μo = permeabilitas ruang hampa = 
• I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )
• a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

Arah medan magnet menggunakan aturan tangan kanan.

Medan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vektor. 
Berikut ditampilkan beberapa gambar yang menunnjukkan arah arus dan arah medan magnet. 
Arah medan magnet didaerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang menjauhi pengamat sedang didaerah titik Q dibawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.

v Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar  

Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :

        

Keterangan:

• BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla  ( T)
• I   = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )
• a  =  jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )
• r   = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )
• θ   = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam         derajad (°)
• x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

                 dimana              Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung

• B  =  Medan magnet dalam tesla ( T )
• μo =  permeabilitas ruang hampa  = 4п . 10 -7 Wb/amp. m
• I     =  Kuat arus listrik dalam  ampere ( A )
• a     =   jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
         =   jari-jari lingkaran yang dibuat Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan

Sebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik

Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan.
Dengan aturan sebagai berikut:
Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik.

v Medan Magnet pada Solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.

dikutip dari : http://muhsuinelektronika.blogspot.com/2012/05/hukum-biot-savart.html

Posted in: