Secara umum, Hukum Biot Savart telah dijelaskan pada artikel yang lalu hukum-hukum dasar listrik,
maka artikel kali ini akan menjelaskan lebih lanjut mengenai Hukum Biot
Savart tersebut. Hukum ini memberikan nilai gaya yang dihasilkan
berdasarkan interaksi antara medan magnet dan arus yang mengalir pada
konduktor.
Gaya elektromagnetik diperoleh dengan:
fo = Bli sin α newton.....(1)
dengan,
B = kerapatan fluks, Wb/m^2 (T)
l = panjang konduktor, m
i = arus yang mengalir pada konduktor, A
α = sudut antara arah arus dengan arah medan magnet.
Arah
gaya yang dihasilkan tegak lurus dengan arus dan medan magnet. Pada
mesin listrik, medan magnet bersifat radial pada celah udara, artinya
konduktor dan medan magnet tegak lurus satu sama lain dan α = 90^o.
fo = Bli newton..... (2)
Pada Gambar
1(a), B menunjukkan kerapatan fluks dari medan magnet asal. Adanya
konduktor yang mengaliri arus menimbulkan medan magnet baru. Medan asal
dan medan yang menggabungkan konduktor untuk menghasilkan medan baru
ditunjukkan pada Gambar 1(b). Medan yang dihasilkan berubah di sekitar
konduktor, kerapatan fluks yang dihasilkan menjadi besar di satu sisi
dan kecil di sisi lainnya sehingga menimbulkan adanya gaya
elektromagnetik dengan arah seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Pada kondisi peningkatan kerapatan fluks di satu
sisi sama nilainya dengan penurunan di sisi lainnya, besarnya gaya
elektromagnetik diperoleh melalui Persamaan 2.
Ketika arah arus dan
arah medan magnet dibalik, arah gaya yang bekerja pada konduktor juga
berubah. Namun, jika arah arus dan medan magnet diubah, arah gaya yang
dihasilkan tidak berubah. Gambar 1(c) menunjukkan pengaruh perubahan
pengubahan arus ketika arah medan diubah. Jelas bahwa pada kondisi
tersebut arah gaya berubah.
Gambar 2. atraksi dan repulsi.
Hukum Biot
Savart dapat diterapkan untuk mengukur gaya antara dua arus yang
mengalir pada konduktor. Gambar 2 menunjukkan arus paralel pada
konduktor l dipisahkan oleh jarak D dan berada pada permeabilitas μ.
Kedua arus disebut dengan I1 dan I2. pada Gambar 2(a), kedua arus
mengalir dengan arah yang sama sementara pada Gambar 2(b) arus tersebut
mengalir dengan arah yang berbeda. Medan magnet yang dihasilkan juga
ditunjukkan. Jelas bahwa ketika konduktor mengaliri arus dengan arah
yang sama, ada gaya tarik antara keduanya sementara bila arus yang
mengalirinya berbeda arah terdapat gaya tolak diantara keduanya.
No comments:
Post a Comment