Induksi magnet pada toroida merupakan fenomena yang terjadi ketika arus listrik mengalir melalui solenoida kemudian membentuk medan magnet melingkar di sekitar kumparan tersebut. Bagi mereka yang sering mempelajari fisika, konsep induksi magnet ini tentu sudah tidak asing lagi.
Namun, bagi yang belum mempelajarinya, mungkin masih merasa kurang familiar dengan konsep ini. Jangan khawatir, berikut ini adalah penjelasan mengenai induksi magnet untuk membantu memahami fenomena tersebut dengan lebih jelas.
Baca Juga: Perbedaan Resistor dan Kapasitor dari Beberapa Faktor
Induksi magnet mengacu pada pembentukan medan magnet akibat adanya arus listrik yang mengalir melalui kawat atau kumparan. Pada toroida, arus yang mengalir melalui solenoida menciptakan medan magnet yang melingkar mengikuti bentuk toroida itu sendiri.
Induksi Magnet Pada Toroida, Solenoida yang Dilengkungkan
Pembelajaran tentang magnet memang menarik bagi banyak orang karena konsepnya yang unik dan aplikasinya yang luas. Magnet adalah benda yang memiliki kemampuan untuk menarik benda-benda berbahan logam.
Di sekitar magnet terdapat medan magnet, yaitu area di sekitar magnet yang dipengaruhi oleh gaya magnetnya. Penggambaran medan magnet ialah melalui garis gaya magnet yang mengarah dari kutub utara menuju kutub selatan dan saling berhubungan.
Medan magnet tidak hanya berasal dari magnet permanen, tetapi juga dapat berasal dari elektromagnet. Elektromagnet adalah magnet yang terbentuk akibat arus listrik yang mengalir melalui kawat atau muatan listrik yang bergerak.
Adanya arus listrik dalam konduktor akan menciptakan induksi magnet, yaitu kekuatan medan magnet yang dihasilkan. Medan magnet dapat kita temukan di berbagai tempat. Nah, dua bentuk umum medan magnet yang sering kita pelajari adalah solenoida dan toroida.
Kali ini, fokus pembahasan adalah tentang medan magnet pada toroida. Toroida adalah kumparan berbentuk cincin yang berasal dari banyak lilitan kawat yang terlilit di sekitar inti. Untuk hasil medan magnet memiliki pola melingkar di dalam dan sekitar toroida tersebut.
Toroida Merupakan Sebuah Solenoida yang Dilengkungkan
Toroida memiliki kemiripan dengan solenoida, namun ada perbedaan dalam bentuk dan cara pengaturannya. Solenoida adalah kumparan kawat yang terlilit secara lurus dengan panjang tertentu. Sementara toroida adalah kumparan kawat yang berbentuk melingkar, menyerupai bentuk donat yang terlilit oleh kawat.
Prinsip dasar toroida berfokus pada solenoida yang dibengkokkan sehingga membentuk lingkaran. Medan magnet yang berasal dari toroida ini memiliki arah melingkar, dan sifatnya mirip dengan medan magnet pada solenoida.
Jika pada solenoida terdapat persamaan induksi magnet pada toroida, maka pada toroida persamaan induksi magnetiknya dapat kita tuliskan sebagai berikut:
B0=μ0IN/2πa
Di mana:
- B0 adalah medan magnet pada pusat toroida, dalam satuan Tesla (T),
- μ0 adalah permeabilitas udara atau vakum, yang memiliki nilai tetap,
- I adalah kuat arus listrik yang mengalir dalam kawat, dalam satuan Ampere (A),
- N adalah jumlah lilitan kawat pada toroida,
- a adalah rata-rata jari-jari toroida, yang merupakan setengah dari jumlah jari-jari dalam dan luar toroida, dengan satuan meter (m), yaitu a=R1+R2/2, di mana R1 dan R2 adalah jari-jari dalam dan luar toroida.
Baca Juga: Resultan Vektor Fisika, Pengertian dan Metodenya
Dengan menggunakan rumus ini, kita dapat menghitung besar medan magnet yang dihasilkan oleh toroida, tergantung pada faktor-faktor tersebut.
Faktor yang Mempengaruhi Kuat Medan Magnetik Toroida
Induksi magnet pada toroida juga memiliki beberapa faktor yang mempengaruhi kuat lemah medannya. Beberapa faktor tersebut saling berkaitan dan mendukung satu sama lain dalam membentuk rumus.
Sehingga adanya beberapa faktor tersebut juga mempengaruhi hasil besaran magnetik film solenoida yang berbentuk lengkungan. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kuat medan magnetik yaitu seperti kuat arus, jejari efektif toroida, jumlah lilitan, sampai bahan yang dalam toroida.
Dengan adanya faktor tersebut kuat medan magnetik akan lebih terasa lagi. Sehingga penghitungan menggunakan rumus juga bisa lebih mudah lagi.
Perbedaan Solenoida dan Toroida
Selain memiliki beberapa kesamaan ternyata solenoida dan toroida juga memiliki beberapa perbedaan. Kesamaan tersebut seperti keduanya memiliki perilaku seperti bahan elektromagnetik ketika mendapat arus listrik.
Prinsip kerja antara berdasar pada elektromagnetik. Beberapa perbedaan tersebut yaitu solenoida memiliki bentuk silinder sedangkan toroida memiliki bentuk lingkaran.
Medan magnet pada solenoida bersifat seragam sedangkan pada bentuk lingkaran ini memiliki medan magnet yang tidak seragam. Pembentukan medan magnet pada solenoida terjadi di luar solenoida. Sedangkan pembentukan medan magnet yang terdapat dalam toroida terdapat pada bagian dalamnya.
Pengaplikasian medan magnet yang bentuk lingkaran ini juga beragam. Umumnya medan magnet tersebut dalam telekomunikasi dan peralatan medis modern. Selain itu, medan magnet yang berbentuk lingkaran ini juga umum terdapat pada desain alat musik. Dengan begitu pengaplikasian ini telah banyak pada berbagai bidang penting.
Baca Juga: Rumus Hambatan Pengganti Lengkap dengan Contoh Soal
Induksi magnet pada toroida memiliki rumus tersendiri yang dapat menghasilkan besaran medan magnet. Medan magnet yang merupakan kumparan lengkungan dari solenoida ini juga memiliki kaitan erat dengan solenoida. Keduanya saling berhubungan dan memiliki beberapa kesamaan dalam dunia magnetik. Dengan begitu harus secara cermat dalam memahami keduanya. (R10/HR-Online)
