Medan Magnet Di Dalam Solenoid

1 · Memprediksi

Solenoida (kumparan yang dililit rapat) mengalirkan arus melalui banyak putarannya. Jika Anda meningkatkan arus, apakah kekuatan medan interior berskala berbanding lurus?

• Medan berkembang lebih cepat dibandingkan arus, karena kontribusi tiap giliran bertambah.
• Ya — bidang interior berbanding lurus dengan arus.
• Bidang interior tidak bergantung pada arus.

2 · Pengaturan

1. Buka preset bidang solenoid dan tekan Reset. Solenoida mempunyai 400 putaran dengan panjang 0,45 m.
2. Aktifkan pembacaan kekuatan bidang interior.
3. Atur arus kumparan untuk setiap percobaan dan catat kekuatan medan interior.

3 · Kumpulkan Data

Plot kekuatan medan B (sumbu y) terhadap arus I (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda. Apakah garis tersebut lurus melalui titik asal?

4 · Analisis

1. Untuk satu percobaan, hitung B = μ₀NI/L menggunakan μ₀ = 4 π×10⁻⁷ H/m, N = 400 , L = 0.45 m. Bandingkan dengan tabel.
2. Jelaskan mengapa medan interior bergantung pada jumlah lilitan per satuan panjang (N/L), bukan pada lilitan dan panjang secara terpisah — solenoid yang lebih panjang dengan jumlah lilitan yang lebih banyak secara proporsional menghasilkan medan yang sama.

5 · Perluas

1. Elektromagnet (seperti pada derek tempat barang rongsokan) pada dasarnya adalah sebuah solenoid yang dililitkan pada inti besi, yang dapat mengalikan medan dengan faktor ratusan atau ribuan (permeabilitas inti yang tinggi). Jelaskan mengapa solenoid inti udara seperti ini menghasilkan medan yang jauh lebih lemah untuk arus dan putaran yang sama.
2. Di luar solenoida ideal, medan magnetnya mendekati nol, tidak seperti medan kawat tunggal yang memanjang keluar darinya. Jelaskan, dengan menggunakan banyak medan belitan individual, mengapa medan dari sisi berlawanan dari kumparan sebagian besar saling menghilangkan di luar tetapi menguat di dalam.

Fisika di Balik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen