Cara Menentukan Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

INIRUMAHPINTAR - Bagaimana Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik? Untuk menemukan jawaban atas pertanyaan tersebut, silahkan baca dengan seksama penjelasan berikut ini. Terdapat kesamaan antara listrik statis dengan magnet. Salah satu diantaranya, bahwa benda yang bermuatan listrik dapat menarik sobekan kertas kecil. Hal ini memicu para ahli fisika untuk mengamati hubungan antara listrik dengan magnet. Salah seorang di antaranya adalah Hans Christian Oersted (1777-1851), seorang guru besar Universitas Kopenhagen yang banyak melakukan penyelidikan mengenai hal ini. Pada tahun 1820, penyelidikannya membuahkan hasil.

Jika kamu ingin menyelidiki medan magnet di sekitar kawat berarus listrik seperti yang dilakukan oleh Hans. Siapkan sebuah kompas, dua buah kabel, kawat tembaga, dan aki atau baterai sebagai sumber tegangan. Biarkanlah jarum kompas menunjuk arah utara dan selatan. Dekatkanlah seutas kawat penghantar yang belum diberi arus. Berubahkah kedudukan jarum kompas? Hubungkanlah kawat dengan sumber tegangan, aki atau baterai. Apakah terjadi penyimpangan arah jarum kompas? Ubahlah arah arus listrik yang mengalir pada kawat penghantar. Hal ini dapat dilakukan dengan menukarkan kawat yang dihubungkan dengan baterai. Ke arah manakah penyimpangan arah jarum kompas?

Pada percobaan Oersted diketahui bahwa jarum kompas akan terpengaruh oleh kawat berarus. Ini menandakan bahwa di sekitar kawat berarus terdapat medan magnet. Ketika arah arus listrik diubah arah penyimpangan jarum kompas pun berubah. Hal tersebut juga menandakan bahwa arah aliran harus listrik berkaitan dengan arah garis-garis gaya magnet.

Jadi, sebagai kesimpulan percobaan Oersted mengandung dua arti, yaitu:

1. kawat tidak dialiri arus listrik, jarum searah dengan medan magnet bumi utara-selatan.

2. kawat dialiri arus listrik dari arah kutub selatan, jarum berbelok dari utara-selatan oleh medan magnet dari arus dalam kawat.

Lalu, bagaimana cara melihat pola garis gaya magnet di sekitar kawat berarus listrik? Ternyata, arah arus dan arah garis-garis kayak magnet dapat nyatakan dengan kaidah tangan kanan yang digenggam. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik sedangkan keempat jari tangan menunjukkan arah garis-garis gaya magnet.

Selanjutnya, bagaimana cara memperbesar gaya magnet suatu pengantar listrik? Ternyata ada banyak cara yang bisa dilakukan. Salah satunya, dengan menggunakan kumparan berarus listrik. Yang menggunakan teknik ini adalah alat berat berupa elektromagnet untuk mengangkat besi-besi tua atau rongsokan.

Cara kerjanya, setiap gulungan atau lilitan pada kumparan akan menghasilkan medan magnet dengan nilai tertentu. Medan magnet yang dihasilkan oleh suatu lilitan akan diperkuat oleh lilitan lainnya. Semakin banyak lilitan suatu kumparan maka semakin besar medan magnet yang dihasilkan. Lilitan atau gulungan kawat ini dinamakan solenoida.

Pembuktian mengenai adanya garis gaya magnet ini dapat kamu lakukan dengan cara menaburkan serbuk besi di atas karton mendatar, lalu memasang solenoida sedemikian rupa hingga sebagian lilitan solenoida muncul di atas permukaan karton. Setelah harus listrik dialirkan melalui solenoida, serbuk besi ternyata menyebar belum bentuk pola garis gaya magnet atau medan magnetik kumparan.

Lalu, bagaimanakah cara untuk menentukan kutub utara dan selatan sebuah solenoida? Seperti halnya magnet batang kutub-kutub magnet solenoida ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan, garis gaya magnet terbanyak berada di dalam lingkaran solenoida. Agar medan magnetik yang dihasilkan kumparan lebih besar, biasanya di tengah-tengah kumparan di sisi pekan sebuah bahan ferromagnetik, misalnya baja, besi atau kobalt.

Jika dilakukan sebuah eksperimen dengan cara membandingkan sebuah kumparan kosong dan kumparan yang sudah berisi bahan ferromagnetik, maka ditemukan bahwa jarum kompas mengalami penyimpangan lebih besar pada kumparan dengan ferromagnetik dibandingkan kumparan tanpa ferromagnetik. Kesimpulannya, kumparan yang diisi dengan bahan ferromagnetik dapat menimbulkan medan magnetik yang lebih besar.

Alat-alat elektronik yang menggunakan kumparan berisi ferromagnetik antara lain dapat kamu temukan pada bel listrik, relai, dan pesawat telepon.

1. Bel listrik

Cara kerja be listrik adalah sebagai berikut. Saat saklar ditekan sehingga menutup rangkaian, arus listrik baik dari baterai atau aki mengalir dari sumber tegangan menuju interuptor. Kemudian arus menuju pegas baja dan mengalir ke kumparan di magnet U. Adanya arus yang mengalir medali kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadi magnet dan menarik bersih lunak yang dilakukan pada pegas baja. Tertariknya besi lunak berikut pegas baja mengakibatkan pegas baja memukul bel sehingga berbunyi. Pada saat yang sama, hubungan pegas baja dengan interuptor terputus sehingga harus berhenti mengalir. Berhentinya aliran arus mengakibatkan besi U kehilangan sifat magnetnya sehingga pegas baja kembali ke keadaan semula yakni tidak tertarik besi U. Pegas baja lalu kembali berhubungan lagi dengan interuptor dan proses yang sama akan terulang kembali. Karena proses yang terjadi berulang-ulang, bel akan terdengar nyaring.

2. Relai

Relai bekerja atas dasar listrik-magnet yang memungkinkan sebagai alat yang berfungsi menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar dengan pertolongan arus listrik yang kecil. Jadi relai memiliki fungsi sebagai saklar bagi rangkaian listrik yang berarus besar. Cara kerja relai adalah sebagai berikut. Ketika ada arus lemah kumparan, inti besi lunak menarik lempeng. Lempeng yang bergerak pada sendi akan menghubungkan saklar dan rangkaian tersambung. Jika arus lemah diputuskan, rangkaian akan terputus.

3. Pesawat telepon

Pada era globalisasi ini, pesawat telepon merupakan salah satu sarana komunikasi yang sangat penting. Dengan pesawat telepon orang tidak perlu menempuh jarak ratusan bahkan ribuan kilometer untuk berkomunikasi. Bahkan, kini setiap orang dapat memiliki teknologi pesawat telepon di dalam saku atau genggamannya.

Telepon mempunyai dua bagian penting yaitu penerima dan pengirim atau pemancar. Prinsip kerja telepon adalah mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang mekanik menjadi getaran getaran listrik di dalam rangkaian. Prosesnya adalah ketika kamu berbicara, tekanan suaramu dapat menekan diafragma aluminium sehingga mengakibatkan serbuk-serbuk karbon tertekan pula. Akibat tekanan pada serbuk karbon ini, hambatan serbuk menjadi kecil sehingga isyarat arus listrik dapat mengalir melalui rangkaian. Proses tersebut terjadi di dalam pesawat pengirim atau microphone.

Isyarat listrik yang dihasilkan oleh pesawat pengirim atau mikrofon tadi diterima oleh pesawat menerima atau telepon dan diubah menjadi tekanan tekanan suara. Proses pengubahan berlangsung sebagai berikut. Akibat isyarat listrik yang diterima oleh elektromagnet, diafragma besi yang ada dalam pesawat penerima atau telepon akan tertarik atau terdorong. Tertarik dan terdorongnya diafragma bersih mengakibatkan diafragma besi bergetar dan menghasilkan tekanan tekanan suara yang sama dengan dengan suara yang dikirim microphone. Oleh karena itu kamu dapat mendengar secara jelas dan tepat semua informasi yang dikirimkan.

Demikianlah penjelasan lengkap tentang Bagaimana Cara Menentukan Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik. Semoga bermanfaat!