Materi Medan Magnet: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Diposting pada

Materi Medan Magnet: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal – Fisika merupakan mata pelajaran yang cukup membingungkan. Rangkuman teori berbalut rumus hitung kerap kali menghantui siswa. Salah satunya adalah rumus medan magnet dalam soal ujian. Ya, magnet yang notabenya memiliki gaya tarik terhadap logam ternyata bisa dihitung. Baik itu arah, jumlah gaya yang diberikan, serta jumlah arus listrik yang diperlukan untuk menciptakan medan magnet.

Pengertian tentang apa itu medan magnet sebenarnya sudah mulai diajarkan pada siswa ketika SMP. Bahkan ketika menginjak SMA pun guru sering mengulangnya karena pembahasan tersebut akan menjadi butir soal ujian. Lantas bagaimana cara menyelesaikan contoh soal medan magnet itu? Kalian tidak perlu terburu-buru.

Seperti yang telah kita ketahui bahwa dalam materi Fisika satu ini bisa dibagi menjadi pengertian medan magnet, rumus medan magnet, dan contoh soal medan magnet. Dalam magnet tersebut terdapat dua kutub yakni kutub selatan dan kutub utara. Kutub kutub magnet yang sejenis akan saling tolak menolak apabila dua magnet didekatkan. Berbeda lagi jika kedua magnet saling tarik menarik saat kedua kutubnya saling didekatkan, karena kutub kutub tersebut jenisnya berbeda.

Materi Medan Magnet: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Kita memang tidak bisa membantah bahwa gaya termasuk salah satu materi dasar dalam ilmu fisika. Secara garis besar ada banyak sekali ahli serta ilmuan yang menciptakan teori tentang gaya. Salah satunya adalah Isaac Newton yang notabenya merupakan fisikawan terkemuka. Bahkan teorinya pun telah dipatenkan dalam hukum Newton I, II, dan III.

Karena medan magnet menciptakan sebuah gaya tarik maka secara otomatis kalian bisa menghitungnya memakai rumus tertentu. Sayangnya tidak semua siswa paham rumus mana yang harus dipakai menghitung soal medan magnet tersebut. Saya sendiri pun tidak ingin mempermasalahkannya mengingat cakupan materi fisika yang begitu luas.

Dalam artikel kali ini sedikit banyak kita akan membahas materi medan magnet yang mencakup rumus hitung, pengertian, serta contoh sial ujian. Silahkan simak dan baca sampai akhir agar kalian bisa lebih memahaminya.

Apa Itu Medan Magnet

Sebelum kita menuju pengertian medan magnet ada baiknya kalian pahami konsep magnet terlebih dahulu. Secara umum, magnet merupakan sebuah benda padat yang biasanya terbuat dari material logam. Logam tersebut selanjutnya memiliki gaya tarik menyerupai gravitasi di sekelilingnya yang mampu menarik logam lain.

Kita tahu bahwa medan magnet dapat diartikan sebagai suatu ilustrasi yang berguna untuk memvisualkan atau menggambarkan bagaimana gaya magnet diantara benda bermagnet yang terdistribusi atau ada di sekitar benda dengan magnet tersebut. Medan magnet ini berkaitan dengan benda magnet pada umumnya.

Baca juga : Rumus Kelajuan dan Kecepatan Beserta Perbedaannya

Setelah mengetahui pengertian medan magnet tentunya kita juga harus paham bagaimana gambaran rumus medan magnet dancara menghitungnya. Hal ini bertujuan agar kalian tidak kewalahan ketika berhadapan dengan soal medan magnet saat ujian. Medan magnet pada dasarnya dapat divisualisasikan menjadi beberapa cara.

Visualisasi Medan Magnet

Visualisasi dari medan magnet memang dapat dibagi menjadi beberapa cara. Cara memvisualisasikan tersebut dapat seperti di bawah ini:

Dijelaskan sebagai vektor secara matematik. Pada setiap titik terdapat vektor yang bentuknya panah, dimana mempunyai bearan dan arah yang didasarkan pada besar gaya magnetik di titik tersebut. Untuk lebih jelasnya perhatikan medan magnet seperti di bawah ini:

Pengertian Medan Magnet, Rumus dan Contoh Soal
Vektor Medan Magnet di Magnet Persegi Panjang

Menjelaskan dengan adanya garis. Suatu garis dihubungkan dengan masing masing vektor yang tidak terputus dan sebanyak mungkin terdapat pembuatan banyak garis. Cara tersebut digunakan untuk menjelaskan sebuah medan magnet. 

Pengertian Medan Magnet, Rumus dan Contoh Soal
Garis Medan Magnet di Magnet Persegi Panjang

Karakteristik Garis Medan Magnet

Setelah menjelaskan tentang pengertian medan magnet, selanjutnya saya akan menjelaskan tentang ciri garis medan magnet. Materi ini dipelajari sebelum membahas tentang rumus medan magnet dan contoh soal medan magnet. Karakteristik pada garis medan magnet tersebut digunakan sebagai analisa seperti di bawah ini:

  • Masing masing garis dengan garis lainnya tidak pernah berpotongan.
  • Pada wilayah yang semakin besar medan magnetnya akan membuat garisnya semakin rapat. Dengan kata lain gaya magnet di wilayahnya akan semakin besar apabila garis garis medan magnetnya semakin rapat.
  • Garis tersebut tidak berhenti atau bermulai dari manapun, namun garis garis ini dapat tetap menyambung di material magnet dan membentuk lingkaran tertutup.
  • Medan magnet memiliki arah yang ditunjukkan dalam bentuk panah di setiap garisnya.
  • Secara nyata dapat memvisualisasikan garis garis tersebut.

Baca juga : Contoh Soal Gelombang Mekanik Beserta Pembahasan

Rumus Medan Magnet

Selain pengertian medan magnet dan visualisasi medan magnet di atas. Adapula rumus pada medan magnet untuk menyelesaikan contoh soal medan magnet yang tersedia. Medan magnet termasuk dalam besaran vektor sehingga memuat dua aspek dalam pengukuran di dalamnya yakni arah dan besarnya. 

Arah medan magnet dapat diukur dengan kompas magnet. Apabila di sekitar medan magnet diletakkan kompas magnet, maka kompas tersebut memiliki arah jarum yang mengikuti arah pada medan magnet di setiap titiknya. Medan magnet memiliki besar yang disimbolkan dengan huruf B. Kemudian satuan medan magnet dalam SI dapat berupa Tesla (T) yang asalnya dari Nikola Tesla. Medan magnet dapat dibuat dengan cara mengalirkannya menggunakan arus listrik. Di bawah ini terdapat rumus medan magnet yaitu sebagai berikut:

B = μ I / 2 π r

Keterangan:
B = Medan magnet (T)
μ = Konstanta permeabilitas (4π 10‾⁷ Tm/A)
I = Arus listrik (A)
r = Jarak dari kabel (m)

Rumus Besar Arus Listrik

I = B 2πr/ μ

Keterangan:
B = Medan magnet (T)
μ = Konstanta permeabilitas (4π 10‾⁷ Tm/A)
I = Arus listrik (A)
r = Jarak dari kabel (m)

Contoh Soal Medan Magnet

Setelah menjelaskan tentang pengertian medan magnet, visualisasi medan magnet dan rumus medan magnet di atas. Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal pada medan magnet terkait rumus tersebut. Adapun contoh soal dan pembahasannya yaitu:

Perhatikan gambar di bawah ini!

Pengertian Medan Magnet, Rumus dan Contoh Soal

Tentukan kuat medan magnet di titik A dan B jika seutas tali tersebut terdapat arus listrik i = 6 A yang mengalirinya?

Pembahasan.
Diketahui : I = 6 A; rA = 4 m; rB = 2 m
Ditanyakan : B di titik A dan B = ?
Jawab :
Contoh soal medan magnet ini dapat diselesaikan dengan rumus seperti di bawah ini:

Di titik A
B = μ I / 2 π rA
   = 4 π 10‾⁷ . 6 / 2 π . 4
   = 3 x 10‾⁷ T

Di titik B
B = μ I / 2 π rB
   = 4 π 10‾⁷ . 6 / 2 π . 2
   = 6 x 10‾⁷ T
Jadi medan magnet di titik A dan B tersebut ialah 3 x 10‾⁷ T dan 6 x 10‾⁷ T.

Sekian penjelasan mengenai pengertian medan magnet, rumus medan magnet dan contoh soal medan magnet. Medan magnet pada dasarnya termasuk dalam besaran vektor. Semoga artikel ini dapat bermaanfaat dan terima kasih telah membaca materi medan magnet di atas. 

Baca Juga  5 Bagian Baterai Kering Beserta Fungsi dan Cara Kerja Terlengkap