Pengaruh Arus Listrik pada Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus

Arus listrik yang mengalir melalui kawat lurus dapat menciptakan medan magnet di sekitarnya. Dalam kasus ini, kita akan mempelajari pengaruh arus listrik \(5 \mathrm{~A}\) yang mengalir dari timur ke barat pada medan magnet di suatu titik yang terletak \(10 \mathrm{~cm}\) di bawah kawat tersebut. Ketika arus listrik mengalir melalui kawat, medan magnet yang dihasilkan akan membentuk lingkaran di sekitar kawat. Besar medan magnet ini dapat dihitung menggunakan hukum Ampere. Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet pada jarak tertentu dari kawat lurus sebanding dengan arus yang mengalir melalui kawat tersebut. Dalam kasus ini, kita ingin mengetahui besar dan arah medan magnet di titik yang terletak \(10 \mathrm{~cm}\) di bawah kawat. Untuk menghitung medan magnet, kita dapat menggunakan rumus: \[ B = \frac{{\mu_0 \cdot I}}{{2 \pi \cdot r}} \] di mana \( B \) adalah medan magnet, \( \mu_0 \) adalah permeabilitas ruang hampa, \( I \) adalah arus listrik, dan \( r \) adalah jarak dari kawat. Dalam kasus ini, \( I = 5 \mathrm{~A} \) dan \( r = 10 \mathrm{~cm} = 0.1 \mathrm{~m} \). Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung medan magnet: \[ B = \frac{{4 \pi \times 10^{-7} \cdot 5}}{{2 \pi \cdot 0.1}} \] \[ B = 10^{-6} \mathrm{~T} \] Jadi, besar medan magnet di titik yang terletak \(10 \mathrm{~cm}\) di bawah kawat adalah \(10^{-6} \mathrm{~T}\). Namun, kita juga perlu menentukan arah medan magnet. Dalam kasus ini, arah medan magnet dapat ditentukan menggunakan aturan tangan kanan. Jika kita menggenggam kawat dengan tangan kanan, dengan ibu jari mengarah ke arah arus listrik, maka jari-jari yang melingkar di sekitar kawat akan menunjukkan arah medan magnet. Dalam kasus ini, arah medan magnet akan ke arah utara. Jadi, jawaban yang benar adalah B. \(2 \times 10^{-5} \mathrm{~T}\) ke utara.