Kalkulator medan magnet (kawat, loop, solenoida, dan toroida)

Masukkan nilai Anda. Jawaban dan penyelesaian lengkapnya diperbarui saat Anda mengetik.

Hasil

Medan magnet B5,027 mT
Medan magnet B50,27 G
Dibandingkan dengan medan Bumi (sekitar 50 µT)100,5 ×

Hitung kerapatan fluks magnet B yang dihasilkan arus: di sekitar kawat lurus panjang, di pusat loop atau kumparan melingkar, di dalam solenoida panjang, dan di dalam toroida, dengan inti besi opsional. Mode kelima memberi gaya pada kawat berarus dalam medan magnet. Hasilnya dalam tesla dan gauss serta dibandingkan dengan medan magnet Bumi.

Penyelesaian langkah demi langkah

Permeabilitas ruang hampa

μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A

Di dalam solenoida panjang

n = N/L = 500/0,25 = 2000 lilitan per meter
B = μ₀·μr·n·I = 4π × 10⁻⁷·1·2000·2 = 5,027 mT
Medan di dalam hampir seragam dan tidak bergantung pada jari-jari; di dekat ujung-ujungnya turun menjadi sekitar setengahnya.

Rumus utama

Kawat lurus panjang
B = μ0I/(2πr)
Pusat kumparan datar
B = μ0NI/(2R)
Solenoida panjang
B = μ0nI, n = N/L
Konstanta
μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
Gaya pada kawat
F = BIL·sin θ
Gaya pada muatan
F = |q|vB·sin θ
Gerak melingkar
r = mv/(|q|B), T = 2πm/(|q|B)
Kawat sejajar
F/L = μ0I1I2/(2πd)
Fluks
Φ = BA·cos θ
Hukum Faraday
ε = −N·ΔΦ/Δt
Batang bergerak
ε = BLv
Generator
E0 = NBAω, Erms = E0/√2
Induktansi
ε = L·ΔI/Δt, L = μ0N²A/l, W = ½LI²
Induktansi bersama
ε2 = M·di1/dt, M = k√(L1L2)
Pemilih kecepatan dan spektrometer
v = E/B, r = √(2mV/|q|)/B

Cara menghitung medan magnet suatu arus

  1. Pakai permeabilitas ruang hampa μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A dan ubah semua panjang ke meter.
  2. Kawat lurus panjang: B = μ₀·I/(2π·r) pada jarak r. Garis medan berupa lingkaran di sekeliling kawat (kaidah genggaman tangan kanan).
  3. Pusat loop melingkar dengan N lilitan: B = μ₀·N·I/(2R).
  4. Solenoida panjang: B = μ₀·μr·n·I dengan n = N/L lilitan per meter; medan di dalamnya hampir seragam. Toroida: B = μ₀·μr·N·I/(2π·r).
  5. Gaya pada kawat lurus dalam medan: F = B·I·L·sin θ, dengan θ sudut antara kawat dan medan.

Tanya jawab

Apa perbedaan tesla dan gauss?

Keduanya mengukur kerapatan fluks magnet. Tesla adalah satuan SI dan 1 T = 10 000 gauss. Medan Bumi sekitar 50 µT, atau 0,5 G; magnet kulkas sekitar 5 mT dan pemindai MRI 1,5 sampai 3 T.

Mengapa inti besi memperbesar medan?

Besi memiliki permeabilitas relatif μr yang besar, sering beberapa ribu, sehingga melipatgandakan medan. Namun besi jenuh pada sekitar 1,5 sampai 2 T, sehingga di luar itu rumus sederhana melebih-lebihkan medan.

Seberapa akurat rumus solenoida?

Rumus ini eksak untuk solenoida yang panjangnya tak hingga. Untuk kumparan nyata rumus ini baik di dekat bagian tengah bila panjangnya jauh lebih besar daripada jari-jarinya; di ujung-ujungnya medan turun menjadi sekitar setengahnya.

Ke arah mana gaya pada kawat bekerja?

Tegak lurus terhadap kawat dan medan, ditentukan dengan kaidah tangan kanan (atau kaidah tangan kiri Fleming). Gaya terbesar saat kawat tegak lurus terhadap medan dan nol saat kawat sejajar medan.

Berlatihlah sendiri

Latih Medan magnet & induksi

Kalkulator memberi jawabannya. Dalam ujian Anda perlu metodenya: latihlah dengan soal baru, petunjuk, dan pembahasan.

</> Sematkan

Gratis untuk guru dan sekolah: tempel kode ini di halaman kursus, LMS, atau situs Anda. Mahasiswa bisa memakai kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akun.

Kalkulator lainnya