Elektromagnetisme Ditetapkan

Berikut adalah cara yang baik untuk mendefinisikan elektromagnetik - Elektromagnetik adalah cabang fisika yang mempelajari gaya elektromagnetik, jenis interaksi fisik yang terjadi antara partikel bermuatan listrik. Gaya elektromagnetik dibawa oleh medan elektromagnetik yang terdiri dari medan listrik dan medan magnet, dan bertanggung jawab atas radiasi elektromagnetik seperti cahaya.

Siapa yang Menemukan Elektromagnetik?

Pada tahun 1820, fisikawan Denmark, Hans Christian Oersted, menemukan bahwa jarum kompas yang didekatkan ke konduktor yang mengalirkan arus akan bergeser. Ketika aliran arus berhenti, jarum kompas kembali ke posisi semula. Penemuan penting ini menunjukkan hubungan antara listrik dan magnetisme yang menyebabkan lahirnya elektromagnet dan banyak penemuan lain yang menjadi dasar industri modern.

Oersted menemukan bahwa medan magnet tidak memiliki hubungan dengan konduktor di mana elektron mengalir, karena konduktor terbuat dari tembaga yang tidak bersifat magnet. Elektron yang bergerak melalui kawat menciptakan medan magnet di sekitar konduktor. Karena medan magnet mengiringi partikel bermuatan, semakin besar aliran arus, maka semakin besar pula medan magnet. Gambar 1 mengilustrasikan medan magnet di sekitar kawat yang mengalirkan arus. Serangkaian lingkaran koncentris di sekitar konduktor mewakili medan, yang jika semua garis ditampilkan akan tampak lebih seperti silinder kontinu dari lingkaran tersebut di sekitar konduktor.

Gambar 1 - Medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor di mana arus mengalir.

Selama arus mengalir di dalam konduktor, garis-garis gaya tetap ada di sekelilingnya. [Gambar 10-26] Jika arus kecil mengalir melalui konduktor, akan ada garis gaya yang membentang hingga lingkaran A. Jika aliran arus ditingkatkan, garis gaya akan membesar hingga lingkaran B, dan peningkatan arus lebih lanjut akan memperluasnya hingga lingkaran C. Sebagai garis asli (lingkaran) gaya membesar dari lingkaran A ke B, garis gaya baru akan muncul di lingkaran A. Seiring meningkatnya aliran arus, jumlah lingkaran gaya juga meningkat, memperluas lingkaran luar lebih jauh dari permukaan konduktor yang mengalirkan arus.

Gambar 2 - Perluasan medan magnet saat arus meningkat.

Jika aliran arus adalah arus searah yang stabil dan tidak bervariasi, medan magnet tetap diam. Ketika arus berhenti, medan magnet runtuh dan magnetisme di sekitar konduktor hilang.

Jarum kompas digunakan untuk menunjukkan arah medan magnet di sekitar konduktor yang mengalirkan arus. Gambar 3 Tampilan A menunjukkan jarum kompas diposisikan tegak lurus, dan kira-kira satu inci dari, konduktor yang mengalirkan arus. Jika tidak ada arus yang mengalir, ujung jarum kompas yang menunjuk utara akan menunjuk ke kutub magnet bumi. Ketika arus mengalir, jarum akan menyesuaikan diri pada sudut tegak lurus terhadap radius yang ditarik dari konduktor. Karena jarum kompas adalah magnet kecil, dengan garis gaya yang memanjang dari selatan ke utara di dalam logam, jarum akan berputar sampai arah garis ini sesuai dengan arah garis gaya di sekitar konduktor. Saat jarum kompas dipindahkan mengelilingi konduktor, jarum akan tetap berada pada posisi tegak lurus terhadap konduktor, menunjukkan bahwa medan magnet di sekitar konduktor yang mengalirkan arus berbentuk lingkaran. Seperti ditunjukkan pada Tampilan B Gambar 3, ketika arah aliran arus melalui konduktor dibalik, jarum kompas akan menunjuk ke arah yang berlawanan, menunjukkan bahwa medan magnet telah membalik arahnya.

Gambar 3 - Medan magnet di sekitar konduktor yang mengalirkan arus.

Metode yang digunakan untuk menentukan arah garis gaya ketika arah aliran arus diketahui, ditunjukkan pada Gambar 4. Jika konduktor dipegang dengan tangan kiri, dengan ibu jari menunjuk ke arah aliran arus, jari-jari akan melingkari konduktor dalam arah yang sama dengan garis medan magnet. Ini disebut aturan tangan kiri.