Medan magnet akibat arus
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| iron core/ˈaɪən kɔː/ | inti besi |
| right-hand grip rule/raɪt hænd ɡrɪp ruːl/ | aturan genggaman tangan kanan |
| bar magnet/bɑː ˈmæɡnɪt/ | magnet batang |
| solenoid/ˈsəʊlənɔɪd/ | solenaoid |
Magnet dengan saklar mati
- Kran pemulung besi memuat satu ton baja, mengayunkannya melintasi area, dan menjatuhkannya dengan menekan saklar.
- Magnet permanen tidak bisa melakukan itu. Apa yang dibawa kran adalah gulungan kawat di sekitar inti besi, dan kemagnetannya hanya ada saat arus mengalir.
- Setiap medan dalam pelajaran ini berasal dari arus, yang berarti setiap salah satunya dapat dinyalakan, dibalik, atau diperkuat sesuai keinginan.
- Pelajaran ini adalah pola medan yang arus hasilkan, dan gaya antar dua arus.
Medan di sekitar kawat lurus
- Medan membentuk lingkaran konsentris di sekitar kawat, dalam bidang tegak lurus dengannya.
- Jarak antar lingkarannya melebar seiring jarak, karena medan melemah saat Anda menjauh.
- Arahnya ditentukan oleh aturan cengkeraman tangan kanan: pegang kawat dengan tangan kanan Anda, ibu jari sejajar arus, dan jari-jari Anda melengkung ke arah medan.
- Untuk arus menuju halaman, itu memberikan medan searah jarum jam.
Lingkaran, melebar, masing-masing dengan panah
Laboratorium aturan medan arus
Hubungkan arah arus dengan medan magnet melingkar di sekitar kawat.
Medan magnet di sekitar kawat lurus panjang membentuk:
Lingkaran konsentris, dengan arah ditentukan oleh aturan cengkeraman tangan kanan.
Aturan cengkeraman tangan kanan memberikan arah medan di sekitar kawat yang dialiri arus.
Ibujari sejajar arus, jari-jari yang melengkung menunjukkan arah medan melingkar.
Gulungan bulat datar
- Lengkungkan kawat menjadi lingkaran dan medan melingkar di sekitar setiap sisi saling memperkuat di tengah.
- Jadi medan di tengah tegak lurus terhadap bidang gulungan, dan paling kuat di sana.
- Dilihat dari satu sisi, gulungan berperilaku sebagai kutub utara, karena medan keluar darinya di sana; dari sisi lain, kutub selatan. Satu loop sudah merupakan magnet batang kecil.
Apa arah medan magnet di tengah kumparan bulat datar?
Medan melingkar di kedua sisi saling memperkuat melalui pusat, sehingga kumparan bertindak sebagai batang magnet kecil, utara dari satu sisi dan selatan dari sisi lain.
Solenoida
- Solenoida adalah banyak lingkaran seperti itu berurutan. Medan-medannya bertambah di sepanjang sumbu, sehingga di dalam medan hampir seragam dan sejajar dengan sumbu, persis seperti magnet batang yang diregangkan.
- Di luar menyebar dan mereda cepat, dan ujung-ujungnya berperilaku sebagai kutub N dan S.
- Tiga hal memperkuatnya: lebih banyak lilitan per satuan panjang, arus yang lebih besar, dan inti besi.
Seragam sepanjang sumbu, dan kutub di ujung
Di dalam solenoida panjang, medan magnet hampir ____.
Seperti batang magnet yang diregangkan — medan di dalamnya seragam dan sejajar dengan sumbu.
Menambahkan inti besi sangat meningkatkan medan magnet solenoida.
Magnet atomik besi sejajar dan menambah medan — digunakan dalam elektromagnet dan transformator.
Perubahan mana yang meningkatkan medan magnet di dalam solenoida? Pilih semua yang berlaku.
Lilitan per satuan panjang, arus, dan inti feromagnetik. Kawat yang lebih tebal menurunkan resistansi tetapi tidak secara langsung mengubah medan untuk arus tertentu.
Contoh terpecahkan: mengapa inti membantu
- Jelaskan mengapa menyisipkan inti besi sangat meningkatkan medan magnet solenoida.
- Inti adalah bahan ferrous, sehingga medan solenoida memagnetisasinya: magnet atom berbaris dengan medan.
- Inti yang termagnetisasi kemudian menghasilkan medan magnet sendiri, yang bertambah dengan medan arus.
- Keduanya bersama-sama jauh lebih kuat daripada medan arus saja. Kedua langkah, termagnetisasi dan menambah medannya sendiri, diperlukan untuk nilai. "Ini memusatkan garis medan" bukan jawaban bernilai.
Susun penjelasan mengapa inti besi memperkuat solenoida secara berurutan.
Kedua langkah tengah diperlukan untuk nilai: bermagnet, dan menambahkan medannya sendiri. "Memusatkan medan" bukan kata-kata penanda poin.
Dua arus sejajar
- Setiap kawat berada dalam medan kawat lain, sehingga setiap kawat mengalami gaya efek motor $F = BIL$.
- Terapkan aturan tangan kiri ke setiap kawat secara bergantian, menggunakan medan yang dihasilkan kawat lainnya. Hasilnya simetris, sebagaimana hukum ketiga Newton mensyaratkan.
- Arus dalam arah yang sama saling tarik-menarik. Arus dalam arah berlawanan saling tolak-menolak.
- Gaya ini menjadi dasar definisi historis dari ampere.
Dua kawat sejajar yang mengalirkan arus dalam arah yang sama:
Arus searah menarik; arus berlawanan arah tolak-menolak. Ini adalah dasar ampere.
Pasangkan setiap tugas dengan aturan yang Anda gunakan.
Soal kawat paralel membutuhkan keduanya: tangan kanan untuk medan yang dibuat satu kawat, lalu tangan kiri untuk gaya yang ditimbulkannya pada kawat lain.
Contoh terpecahkan: memprediksi arah
- Dua kawat panjang paralel membawa arus dalam arah yang sama. Buktikan bahwa mereka tarik-menarik.
- Gunakan aturan genggaman tangan kanan pada kawat kiri: di wilayah kawat kanan, medannya mengarah ke dalam halaman, misalkan.
- Sekarang gunakan aturan tangan kiri pada kawat kanan: medan ke dalam halaman, arus naik ke atas halaman, sehingga gayanya adalah menuju kawat kiri.
- Ulangi untuk kawat lainnya dan gayanya menuju yang pertama. Mereka tarik-menarik. Perhatikan bahwa arus searah menarik, yang merupakan kebalikan dari apa yang dilakukan oleh muatan sejenis.
⟦⟧ Nilai yang sering terlewat
- Tangan kanan untuk medan yang dihasilkan arus; tangan kiri untuk gaya pada arus dalam medan. Keduanya muncul dalam soal kawat paralel dan tidak dapat saling menggantikan.
- Medan di sekitar kawat adalah lingkaran, bukan garis sepanjang kawat, dan jarak antar lingkarannya melebar.
- Inti besi termagnetisasi dan menambah medannya sendiri. Sebutkan kedua bagian tersebut.
- Arus dalam arah yang sama tarik-menarik, berbeda dengan muatan bertanda sama.
Anda telah memahaminya
- Medan kawat lurus berupa lingkaran konsentris dengan jarak melebar, arahnya ditentukan oleh aturan genggaman tangan kanan
- Kumparan datar menghasilkan medan tegak lurus melalui pusatnya dan bertindak sebagai magnet batang kecil; solenoida hampir seragam di dalamnya dan memiliki kutub di ujung-ujungnya
- lebih banyak lilitan per satuan panjang, arus yang lebih besar, dan inti besi semuanya memperkuat solenoida, inti karena ia termagnetisasi dan menambah medannya sendiri
- arus paralel tarik-menarik jika searah dan tolak-menolak jika berlawanan, ditemukan dengan menggunakan aturan tangan kanan untuk medan dan aturan tangan kiri untuk gaya