Medan Magnetik yang Disebabkan oleh Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran muatan listrik dari satu titik ke titik lain dalam suatu konduktor, seperti kawat penghantar. Arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Hal ini pertama kali dibuktikan oleh seorang fisikawan asal Denmark bernama Hans Christian Øersted pada tahun 1820.

Dalam percobaannya, Oersted meletakkan sebuah kawat penghantar di atas sebuah kompas. Kemudian, ia mengalirkan arus listrik melalui kawat penghantar tersebut. Oersted mengamati bahwa jarum kompas tersebut akan menyimpang dari posisinya semula. Penyimpangan jarum kompas tersebut menunjukkan adanya medan magnet di sekitar kawat penghantar yang dialiri arus listrik.

Hal tersebut dapat disumpulkan berdasarkan analisa seperti berikut ini:

Pertama apa yang akan terjadi bila dua kutub magnet saling berdekatan? Pastinya akan muncul gaya interaksi anatara kedua kutub magnet tersebut. Gaya interaksi tersebut bisa berubpa gaya tarik menarik bisa juga berupa gaya tolak menolak. Kapan terjadi gaya tarik menarik anatara dua kutub magnet dan kapan terjadi gaya tolak menolak antara dua kutub magnet? jawablah sendiri pertanyaan itu.

Kedua. Kalian pasti sudah mengetahui bahwa jarum kompas terbuat dari bahan magnet. Jarum kompas akan selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Ketika kompas diletakkan diatas meja maka jarum kompas akan bergerak sedemikian sampai menunjukkan arah utara dan selatan. hal ini terjadi karena jarum kompas berinteraksi dengan medan magnet bumi. Hal  ini dapat juga kalian amati dengan memakai kompas pada HP masing-masing. Meskipun jarum kompas dalam aplikasi HP hanyakah sebuah animasi tetapi animasi tersebut menunjukkan sifat asli dari kompas yang selalu menunjuk arah utara karena berinteraksi dengan medan magnet bumi. 

Ketiga. Ketika jarum kompas sudah menunjukkan arah utara maka jarum kompas akan diam namun ketika sebuah magnet lain misalnya magnet batang didekatkan ke jarum kompas tersebut maka jarum kompas tersebut akan bergerak dan menunjuk ke arah yang lain, bukan lagi menunjuk arah utara. Hal ini dikarenakan jarum kompas sedang berinteraksi dengan medan magnet yang lain yaitu magnet batang yang didekatkan tadi.  Pengaruh magnet batang terhadap kompas tadi lebih besar daripada pengaruh magnet bumi itulah sebabnya terjadi penyimpangan arah pada jarum kompas.

Keempat. Oersted menyelidiki adanya medan magnet pada arus listrik dengan mendekatkan kawat penghantar ke  jarum kompas yang diam. Jarum kompas yang diam ini sudah pasti menunjuk arah uatara dan selatan. dan ketika kawat penghantar didekatkan jarum kompas tidak bergerak atau tidak terganggu yaitu tetap menunjuk arah utara dan selatan. Mengapa karena kawat pernghantar tidak bersifat magnet. Akan tetapi hal yang aneh terjadi ketika kawat penghantar itu dialiri arus listrik. Jarum kompas akan mengalami penyimpangan pada saat penghantar yang didekatkan ke kompas tadi dialiri arus listrik. Hal ini menunjukkan bahwa jarum kompas yang tadinya menuju arah utara ternyata terdorong sedemikian sehingga menunjukkan penyimpangan. Gaya yang mendorong atau menarik jarum kompas tersebut pastilah gaya magnet. dan gaya magnet itu berasal dari penghantar yang dialiri arus. Sehingga Oersted menyimpulkan bahwa penghantar yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet.

Kelima. Kesimpulan Oersted tentang adanya medan magnet pada kawat berarus atau penghantar yang dialiri arus listrik tidak berhenti sampai disitu. Oersted juga mengamati bahwa jika arah arus pada kawat diubah maka arah penyimpangan pada kompas juga berubah. Penyimpangan itu seperti dalam gambar diata. Ketika arus listrik pada kawat yang berdekatan dengan kompas arahnya kebawah (gambar b)  maka jarum kompas menyimpang ke kanan dan ketika arus listrik kebawah (gambar c) maka jarum kompas menyimpang ke kiri. Fenomena ini menunjukkan apa? dari fenomena ini Oersted menyimpulkan bahwa arah medan magnet pada kawat berarus ditentukan oleh arah arus dalam kawat tersebut. Arah medan magnet pada penghantar yang arah arusnya keatas dan arah medan magnet pada penghantar yang arah arusnya kebawah adalah saling berlawanan. Mengapa bisa disimpulkan seperti itu? Karena arah penyimpangan jarum kompas ketika arah arus pada kawat keatas dengan arah penyimpangan jarum kompas ketika arah arus pada kawat kebawah arahnya berlawanan.

Jawablah pertanyaan berikut:

1) Jelaskan tujuan dari percobaan Oersted

2) Apa kesimpulan dari percobaan Oersted

3) Bagaimana Oersted menjelaskan bahwa arah arus dalam penghantar menentukan  arah medan magnet yang ditimbulkannya?

4) Jelaskan mengapa Oersted berpedapat bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan  magnet?

5) apakah dua magnet yang berdekatan akan selalu berinteraksi? Interaksi apa saja yang dapat timbul anatar dua magnet yang berdekatan?

Jangan lupa isi daftar hadir disini: https://forms.gle/sqpiFFG41PhCDyB58