Medan Magnet
Medan magnet adalah suatu medan vektor, yang terbentuk dengan menggerakkan muatan listrik yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik bergerak lainnya. Medan vektor terhubung dengan setiap titik ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah medan magnet selalu seimbang dengan arah jarum kompas yang ditaruh di medan tersebut. Medan magnet dapat digambarkan dengan garis-garis gaya magnet yang selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet. Kerapatan garis-garis gaya magnet menunjukkan kekuatan medan magnet. Jika dua buah magnet dengan kutub yang berbeda didekatkan maka akan memiliki medan magnet yang besar. Sementara itu, jika dua buah magnet yang memiliki kutub sejenis didekatkan maka tidak akan terjadi garis-garis gaya magnet yang membentuk medan magnet.
Sifat dan prinsip medan magnet
Berdasarkan teori relativitas oleh Albert Einstein, gaya magnet adalah manifestasi dari gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa diprakirakan dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan muatan tersebut (relatif terhadap seorang pengamat).
Medan magnet memiliki empat jenis prinsip yang dapat menjelaskan karakteristiknya penggunaannya.
- Suatu medan magnet hanya menghasilkan arus listrik pada bagian tubuh dari magnet.
- Medan magnet yang dapat terpengaruh oleh arus listrik dapat menghasilkan gaya. Prinsip ini digunakan pada motor listrik.
- Tegangan listrik dapat dihasilkan pada medan magnet yang mengalami perpindahan penghantar listrik. Prinsip ini digunakan pada generator listrik.
- Jumlah kumparan penghantar listrik menentukan lamanya waktu yang diperlukan untuk pertukaran suatu medan magnet.
Medan magnet bumi disebut juga dengan medan geomagnetik. Bumi merupakan magnet batang yang memiliki dua kutub yakni kutub Utara dan Selatan. Medan magnet bumi dihasilkan di inti luar fluida dengan proses dinamo. Sumber medan magnet di bumi berasal dari inti Bumi, kerak Bumi, serta pada bagian ionosfer dan magnetosfer.
Hukum Biot-Savart mengungkapkan hubungan antara arus listrik yang mengalir pada suatu lintasan dengan medan magnet yang muncul di sekitar lintasan tersebut. Hukum Biot-Savart menjelaskan pengaruh medan magnet pada arus lintasan konduktor di ruang hampa terhadap kepadatan fluks magnet.
Hukum Biot-Savart memiliki persamaan untuk menghitung medan magnet seperti berikut ini.
= Induksi magnet (Wb/m2 atau Tesla)
= jarak (m)
= panjang elemen kawat berarus (m)
= {\displaystyle {\frac {\mu _{0}}{4\pi }}} = bilangan konstanta = 10-7 Wb A-1m-1
= Sudut yang terbentuk antara arus listrik dan medan magnet
