Ilmu Garis Medan Magnet

SEBUAH Medan gaya mengelilingi setiap muatan listrik bergerak. Medan magnet adalah kontinu dan tidak terlihat, tetapi kekuatan dan orientasinya dapat diwakili oleh garis medan magnet. Idealnya, garis medan magnet atau garis fluks magnet menunjukkan kekuatan dan orientasi medan magnet. Representasi ini berguna karena memberi orang cara untuk melihat kekuatan yang tidak terlihat dan karena hukum matematika fisika dengan mudah mengakomodasi "angka" atau kepadatan garis-garis medan.

Medan magnet adalah a vektor, Yang artinya memiliki besar dan arah. Jika arus listrik mengalir dalam garis lurus, aturan tangan kanan menunjukkan arah garis medan magnet tak terlihat mengalir di sekitar kawat. Jika Anda membayangkan memegang kawat dengan tangan kanan dengan ibu jari menunjuk ke arah arus, medan magnet bergerak ke arah jari-jari di sekitar kawat. Tetapi, bagaimana jika Anda tidak tahu arah arus atau hanya ingin memvisualisasikan medan magnet?

Seperti udara, medan magnet tidak terlihat. Anda dapat melihat angin secara tidak langsung dengan melemparkan sedikit kertas ke udara. Demikian pula, menempatkan bit bahan magnetik dalam medan magnet memungkinkan Anda melacak jalurnya. Metode mudah termasuk:

Gunakan Kompas

Mengayunkan satu kompas sekitar medan magnet menunjukkan arah garis medan. Untuk benar-benar memetakan medan magnet, menempatkan banyak kompas menunjukkan arah medan magnet di titik mana pun. Untuk menggambar garis medan magnet, sambungkan "titik" kompas. Keuntungan dari metode ini adalah menunjukkan arah garis medan magnet. Kerugiannya adalah tidak menunjukkan kekuatan medan magnet.

Gunakan Iron Filings atau Magnetite Sand

Besi bersifat feromagnetik. Ini berarti ia menyelaraskan diri di sepanjang garis medan magnet, membentuk magnet kecil dengan kutub utara dan selatan. Potongan kecil dari besi, seperti pengarsipan besi, sejajar untuk membentuk peta garis lapangan yang terperinci karena kutub utara satu bagian memerintahkan untuk mengusir kutub utara bagian lain dan menarik kutub selatannya. Tapi, Anda tidak bisa hanya menaburkan arsip ke magnet karena mereka tertarik padanya dan akan menempel padanya daripada melacak medan magnet.

Untuk mengatasi masalah ini, pengajuan besi ditaburkan di atas kertas atau plastik di atas medan magnet. Salah satu teknik yang digunakan untuk membubarkan pengajuan adalah menaburkannya ke permukaan dari ketinggian beberapa inci. Banyak pengarsipan dapat ditambahkan untuk membuat garis bidang lebih jelas, tetapi hanya sampai titik tertentu.

Alternatif untuk pengarsipan besi termasuk pelet baja BB, pengajuan besi berlapis timah (yang tidak akan berkarat), klip kertas kecil, staples, atau pasir magnetit. Keuntungan menggunakan partikel besi, baja, atau magnetit adalah bahwa partikel membentuk peta garis medan magnet yang terperinci. Peta juga memberikan indikasi kasar kekuatan medan magnet. Garis-garis yang rapat dan rapat terjadi di mana bidang itu paling kuat, sementara garis-garis yang jarang terpisah menunjukkan tempat yang lebih lemah. Kerugian menggunakan pengarsipan besi adalah bahwa tidak ada indikasi orientasi medan magnet. Cara termudah untuk mengatasi ini adalah dengan menggunakan kompas bersama-sama dengan pengarsipan besi untuk memetakan orientasi dan arah.

Coba Film yang Melihat Magnetik

Film tontonan magnetik adalah film yang fleksibel plastik mengandung gelembung cairan yang dibubuhi batang magnet kecil. Film tampak lebih gelap atau lebih terang tergantung pada orientasi batang di medan magnet. Film tontonan magnetik bekerja dengan baik memetakan geometri magnetik kompleks, seperti yang diproduksi oleh magnet kulkas datar.

Garis medan magnet juga muncul di alam. Selama a gerhana matahari total, garis-garis di korona melacak medan magnet Matahari. Kembali ke Bumi, garis dalam aurora menunjukkan jalur medan magnet planet. Dalam kedua kasus, garis yang terlihat adalah aliran partikel bermuatan.

Menggunakan garis medan magnet untuk membuat peta, beberapa aturan menjadi jelas:

1. Garis medan magnet tidak pernah bersilangan.
2. Garis medan magnet kontinu. Mereka membentuk loop tertutup yang berlanjut sepanjang jalan melalui bahan magnetik.
3. Garis medan magnet menyatu di mana medan magnet terkuat. Dengan kata lain, densitas garis medan menunjukkan kekuatan medan magnet. Jika garis medan di sekitar magnet dipetakan, itu adalah medan magnet terkuat ada di kedua kutub.
4. Kecuali jika medan magnet dipetakan menggunakan kompas, arah medan magnet mungkin tidak diketahui. Dengan konvensi, arah ditunjukkan dengan menggambar panah di sepanjang garis medan magnet. Dalam medan magnet apa pun, garis selalu mengalir dari kutub utara ke kutub selatan. Nama-nama "utara" dan "selatan" adalah historis dan mungkin tidak ada kaitannya dengan orientasi geografis medan magnet

• Durney, Carl H. dan Curtis C. Johnson (1969). Pengantar Elektromagnetik Modern. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-018388-9.
• Griffiths, David J. (2017). Pengantar Elektrodinamika (Edisi ke-4). Cambridge University Press. ISBN 9781108357142.
• Newton, Henry Black dan Harvey N. Davis (1913). Fisika Praktis. The MacMillan Co., USA.
• Tipler, Paul (2004). Fisika untuk Ilmuwan dan Insinyur: Listrik, Magnet, Cahaya, dan Fisika Modern Dasar (Edisi ke-5). W. H. Warga kehormatan. ISBN 978-0-7167-0810-0.