Dokumen tersebut membahas berbagai sumber medan magnetik seperti magnet permanen, muatan bergerak, arus listrik, dan konduktor. Juga dijelaskan rumus untuk menghitung besar dan arah medan magnetik yang dihasilkan oleh sumber-sumber tersebut. Contoh soal dan penyelesaiannya juga diberikan untuk memperjelas konsep-konsep yang diajarkan.

1. Sumber Medan Magnetik

2. Sumber Medan Magnetik
 magnet permanen
 muatan titik yang bergerak
 segmen arus listrik
 konduktor lurus panjang yang mengangkut
arus listrik
 Arus listrik pergeseran

3. Medan magnetik sebuah
muatan yang bergerak

4. Besar medan magnetik B di titik P diberikan oleh
B = µ0 |q |v sin φ
4π r2
µ0 adalah konstanta sebesar 10-7
T.m/A
4π
Sudut φ adalah sudut antara v dan r
r adalah jarak dari titik sumber q ke titik medan P.
Arah B ditentukan dengan aturan tangan kanan.
Medan magnetik sebuah
muatan yang bergerak

5. Latihan Soal No. 1
Sebuah muatan q sebesar +6,00 µC bergerak
pada kecepatan konstan sebesar 8,00 x 106
m/s
dalam arah y positif. Pada saat muatan titik itu
berada di titik asal, berapakah vektor medan
magnetik B yang dihasilkan oleh muatan q itu
pada titik-titik yang berikut ini:
Titik a: x = 0,500 m, y = 0, z = 0
Titik b: x = 0 m, y = -0,500 m,
z = 0 Titik c: x = 0 m, y = 0, z =
+0,500 m Titik d: x = 0 m, y =
-0,500 m, z = +0,500 m

6. Penyelesaian
Diketahui:
q = +6,00 μC
v = 8,00 x 106
m/s
Ditanya:
Medan magnetik B
di titik a, b, c dan d.
B = µ0 |q |v sinφ
4π r2

7. Penyelesaian
Di titik a: r = 0,5 m; φ = 900
sehinggasinφ = 1
B = µ0 qv sinφ
4π r2
= (10-7
T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106
m/s)
(0,5 m)2
= 1,92 x 10-5
T, arah sumbu z negatif.

8. Penyelesaian
Di titik b: r = 0,5 m; φ = 1800
sehinggasinφ = 0
B = 0.
Di titik c: r = 0,5 m; φ = 900
sehinggasinφ = 1
B = µ0 qv sinφ
4π r2
= (10-7
T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106
m/s)
(0,5 m)2
= 1,92 x 10-5
T, arah sumbu x positif.

9. Penyelesaian
Di titik d: r = 0,707 m; φ = 1350
sehinggasinφ = 0,707
B = µ0 qv sinφ
4π r2
= (10-7
T.m/A) (+6,00 μC)(8,00 x 106
m/s)(0,707)
(0,707 m)2
= 6,79 x 10-6
T, arah sumbu x positif.

10. Medan magnetik sebuah
segmen arus

11. Hukum Biot dan Savart: medan magnetik dB yang
diciptakan oleh suatu segmen dl dari suatu konduktor
pengangkut arus I adalah
dB = μ0 I dl sin φ
4π r2
Medan yang diciptakan oleh sebuah konduktor
pengangkut arus yang panjangnya berhingga adalah
integral dari pernyataan ini pada panjangnya
konduktor tersebut.
Medan magnetik sebuah
segmen arus

12. Contoh Soal 2

13. Penyelesaian

14. Medan Magnetik sebuah Konduktor
Lurus Panjang yang Mengangkut Arus
Bila panjang 2a sangat besar
dibandingkan x, maka B = μ0 I
2πx

15. Medan Magnetik sebuah Konduktor
Lurus yang Mengangkut Arus
Medan magnetik B pada suatu jarak r dari sebuah
konduktor lurus panjang yang mengangkut arus I
mempunyai besar
B = μ0 I
2πr
Garis-garis medan magnetik adalah lingkaran-
lingkaran yang sesumbu dengan kawat itu, dengan
arah yang diberikan oleh kaidah tangan kanan.
Penghitungan medan magnetik yang dihasilkan
sebuah konduktor lurus adalah aplikasi penting dari
hukum Biot dan Savart.

16. Latihan Soal No. 3
Sebuah konduktor lurus panjang mengangkut
arus sebesar 100 A. Pada jarak berapakah dari
sumbu konduktor itu medan magnetik yang
disebabkan oleh arus tersebut akan bernilai
sebesar 0,5 x 10-4
T?

17. Penyelesaian
Diketahui: I = 100 A
B = 0,5 x 10-4
T
Ditanya: r = ?
Jawab:
r = μ0 I
2π B
= (4π x 10-7
)(100)
(2π)(0,5 x 10-4
)
= 0,4 m.

18. Gaya di antara Konduktor
Paralel
Arus-arus dalam kawat-kawat yang paralel saling tarik
menarik jika arus-arus itu berada dalam arah yang sama
dan saling tolak menolak bila arus-arus itu berada dalam
arah-arah yang berlawanan.

19. Gaya interaksi per satuan panjang, di antara dua konduktor
paralel yang panjang dengan arus I dan I’ mempunyai besar
F = μ0 I I’
L 2πr
Definisi ampere didasarkan pada hubungan ini:
Satu ampere adalah arus yang tidak berubah, yang
jika hadir dalam masing-masing konduktor paralel
yang panjangnya tak berhingga dan terpisah sejauh
satu meter dalam ruang hampa, akan menyebabkan
masing-masing konduktor mengalami gaya tepat
sebesar 2 x 10-7
N/m.
Gaya di antara Konduktor
Paralel

20. Medan Magnetik sebuah
Simpal Arus Lingkaran

21. Medan magnetik yang dihasilkan oleh sebuah simpal
konduktor lingkaran dengan jari-jari a, yang
mengangkut arus I, di suatu jarak x dari pusatnya,
sepanjang sumbunya, mempunyai besar
Bx = μ0 I a2
2(x2
+ a2
)3/2
Untuk N simpal, pernyataan ini dikalikan dengan N.
Di pusat simpal-simpal itu, di mana x = 0,
Medan Magnetik sebuah
Simpal Arus Lingkaran

23. Hukum Ampere
Hukum Ampere menyatakan bahwa integral garis
dari B mengelilingi sebarang lintasan tertutup sama
dengan µ0 kali arus netto yang melalui luas yang
dicakup oleh lintasan tersebut:
Arah positif dari arus ditentukan dengan kaidah
tangan kanan.

24. Material Magnetik
Bila hadir material magnetik, magnetisasi material itu
menyebabkan kontribusi tambahan terhadap B. Untuk
material paramagnetik dan material diamagnetik, µ0 diganti
µ = Km µ0 dengan dalam pernyataan medan magnetik,
dimana µ adalah permeabilitas material tersebut dan Km
adalah permeabilitas magnetik.
Suseptibilitas magnetik χm didefinisikan sbg χm=Km-1. χm
pada suhu kamar untuk material paramagnetik adalah
kuantitas negatif yang kecil. Untuk material feromagnetik
χm jauh lebih besar dari satu dan tidak konstan. Beberapa
material feromagnetik adalah magnet permanen, yang
mempertahankan magnetisasinya walaupun setelah medan
magnetik luar dihilangkan.