Menentukan Perubahan Induksi Magnetik Tanpa Merubah Jumlah Lilitan

KOMPAS.com - Pada solenoida, kita dapat mengetahui besarnya induksi magnetik yang terjadi. Bagaimanakah penerapan perumusannya dalam menyelesaiakan suatu kasus? Berikut akan kita bahas bersama.

Soal dan Pembahasan

Sebuah solenoida panjangnya L dan terdiri atas N lilitan. Pada solenoida dialirkan arus listrik sebesar I, sehingga besarnya induksi elektromagnetik pada ujung solenoida adalah B. Jika solenoida tersebut diregangkan, sehingga panjangnya menjadi 2L dengan tidak mengubah jumlah lilitan, tentukan perubahan induksi elektromagnetik yang terjadi!

Melansir dari Electrical Circuit Analysis (2008) oleh U. A. Bakshi dan A. V. Bakshi, solenoida adalah susunan di mana konduktor panjang digulung dengan jumlah lilitan yang berdekatan membentuk sebuah kumparan.

Ketika konduktor tersebut dialiri arus listrik, maka konduktor akan menghasilkan medan magnet yang bekerja melalui kumparan di sepanjang porosnya dan juga di sekitar solenoida.

Adapun persamaan besarnya induksi magnetik pada titik yang berada di ujung solenoida adalah sebagai berikut:

B = (μ0 × N × I) / (2 × L)

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada contoh soal di atas.

Diketahui

- Panjang solenoida pertama (L1) = L
- Jumlah lilitan pertama (N1) = N = N2
- Arus listrik pertama (I1) = arus listrik kedua (I2) = I
- Induksi elektromagnetik pertama (B1) = B
- Panjang solenoida kedua (L2) = 2L

Ditanyakan

Induksi elektromagnetik kedua (B2).

Penyelesaian

B2 / B1 = [(μ0 × N2 × I2) / (2 × L2)] / [(μ0 × N1 × I1) / (2 × L1)]
B2 / B1 = [(μ0 × N2 × I2) (2 × L1)] / [(2 × L2) (μ0 × N1 × I1)]
B2 / B1 = L1 / L2
B2 / B = L / 2L
B2 = 1/2 B

Sehingga induksi elektromagnetiknya menjadi 1/2 kali dari induksi ektromagnetik semula.

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])