Menentukan Jarak Titik dengan Induksi Magnetik Nol ##

Dua buah kawat lurus sejajar dengan arah yang sama, masing-masing dialiri arus listrik sebesar 2 A dan 4 A. Kedua kawat terpisah sejauh 9 cm. Jika induksi magnetik di titik P bernilai nol, jarak titik P dari kawat yang berarus listrik 2 A adalah ... Konsep: Induksi magnetik di suatu titik yang diakibatkan oleh arus listrik pada kawat lurus dapat dihitung dengan hukum Biot-Savart. Hukum ini menyatakan bahwa induksi magnetik berbanding lurus dengan kuat arus dan berbanding terbalik dengan jarak dari kawat. Penyelesaian: Karena induksi magnetik di titik P bernilai nol, maka induksi magnetik yang dihasilkan oleh kedua kawat harus saling menghilangkan. Hal ini berarti bahwa induksi magnetik yang dihasilkan oleh kawat yang berarus 2 A harus sama besar dan berlawanan arah dengan induksi magnetik yang dihasilkan oleh kawat yang berarus 4 A. Misalkan jarak titik P dari kawat yang berarus 2 A adalah x cm. Maka jarak titik P dari kawat yang berarus 4 A adalah (9 - x) cm. Berdasarkan hukum Biot-Savart, induksi magnetik yang dihasilkan oleh kawat yang berarus 2 A di titik P adalah: ``` B1 = (μ0 * I1) / (2π * x) ``` Dimana: * μ0 adalah permeabilitas ruang hampa (4π x 10^-7 T.m/A) * I1 adalah kuat arus pada kawat pertama (2 A) * x adalah jarak titik P dari kawat pertama (x cm) Induksi magnetik yang dihasilkan oleh kawat yang berarus 4 A di titik P adalah: ``` B2 = (μ0 * I2) / (2π * (9 - x)) ``` Dimana: * μ0 adalah permeabilitas ruang hampa (4π x 10^-7 T.m/A) * I2 adalah kuat arus pada kawat kedua (4 A) * (9 - x) adalah jarak titik P dari kawat kedua ((9 - x) cm) Karena B1 = -B2, maka: ``` (μ0 * I1) / (2π * x) = -(μ0 * I2) / (2π * (9 - x)) ``` Sederhanakan persamaan tersebut: ``` I1 / x = -I2 / (9 - x) ``` Substitusikan nilai I1 dan I2: ``` 2 / x = -4 / (9 - x) ``` Selesaikan persamaan tersebut untuk mendapatkan nilai x: ``` x = 3 cm ``` Kesimpulan: Jarak titik P dari kawat yang berarus listrik 2 A adalah 3 cm. Catatan: * Induksi magnetik merupakan besaran vektor, sehingga arahnya harus diperhatikan. Dalam kasus ini, arah induksi magnetik yang dihasilkan oleh kedua kawat berlawanan, sehingga saling menghilangkan. * Persamaan yang digunakan dalam penyelesaian ini hanya berlaku untuk kawat lurus yang sangat panjang. * Nilai induksi magnetik di titik P bernilai nol karena induksi magnetik yang dihasilkan oleh kedua kawat saling menghilangkan. Wawasan: Konsep induksi magnetik merupakan konsep penting dalam fisika, khususnya dalam elektromagnetisme. Pemahaman tentang induksi magnetik dapat membantu kita memahami berbagai fenomena alam, seperti medan magnet bumi dan medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik.