Medan Magnet pada Kawat Berarus

1 · Memprediksi

Sebuah kawat lurus membawa arus tetap. Saat Anda memindahkan titik uji lebih jauh dari kawat, apakah kuat medan magnetnya turun seperti halnya medan muatan listrik?

• Ya — penurunannya hanya 1/r², sama seperti muatan titik.
• Medan tidak bergantung pada jarak dari kawat.
• Tidak - medan pada kawat yang membawa arus turun secara berbeda dengan medan muatan titik, karena arus merupakan sumber (garis) yang diperpanjang, bukan suatu titik.

2 · Pengaturan

1. Buka preset medan kawat dan tekan Reset. Kawat tersebut membawa arus tetap sebesar 8 A melalui segmen 4,8 m.
2. Aktifkan pembacaan kekuatan lapangan.
3. Tetapkan jarak tegak lurus dari titik tengah kawat untuk setiap percobaan dan catat kekuatan medannya.

3 · Kumpulkan Data

Plot |B_z| (sumbu y) terhadap 1/d (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda. Apakah tampak lebih linier daripada diplot terhadap 1/d²?

4 · Analisis

1. Untuk satu percobaan, hitung |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) menggunakan μ₀ = 4 π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Bandingkan dengan tabel.
2. Bandingkan bentuk rumus ini dengan rumus medan listrik pada percobaan muatan garis. Jelaskan mengapa batang bermuatan berhingga dan kawat berarus berhingga menghasilkan medan dengan ketergantungan jarak yang sama — mendekati 1/d dekat kawat, mendekati 1/d² jauh.

5 · Perluas

1. Untuk kawat tak hingga yang diidealkan, medannya menyederhana menjadi B = μ₀I/(2πd) klasik — penurunan 1/d yang bersih. ...
2. Jarum kompas yang diletakkan di dekat kawat berarus listrik akan menyimpang agar sejajar dengan medan magnet kawat tersebut. Jelaskan, dengan menggunakan aturan tangan kanan, mengapa medan melingkari kawat dan bukannya mengarah ke luar secara radial seperti medan listrik.

Fisika di Balik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak