Berdasarkan hukum Ampere, suatu kawat lurus panjang yang dialiri arus listrik menghasilkan medan magnet yang berbentuk lingkaran mengelilingi kawat tersebut. Besar medan magnet tersebut dapat ditemukan menggunakan persamaan Biot-Savart atau persamaan Ampere, sementara arah medan magnet ditentukan oleh Hukum Kanan-Kiri Fleming.
Sebelum masuk ke perhitungannya, penting untuk memahami bahwa pernyataan ini mengacu pada skenario dalam fisika dimana terdapat sebuah kawat panjang yang arusnya dialirkan dari arah Timur ke Barat. Harus diperhatikan bahwa titik P dikatakan berada tepat di bawah kawat tersebut pada jarak 10 cm. Ini adalah jarak radial dari kawat ke titik P.
Menghitung Besar Induksi Magnetik
Untuk menghitung besar induksi magnetik (B), kita menggunakan Hukum Ampere yang dinyatakan dalam rumus berikut:
B = µ0I / (2πr)
dimana:
- B adalah besar induksi magnetik
- µ0 adalah permeabilitas ruang hampa (4π x 10^-7 T m/A)
- I adalah besar arus (10 A)
- r adalah jarak dari kawat ke titik P (10 cm atau 0.1 m)
Dengan memasukkan nilai-nilai yang kita miliki ke dalam rumus tersebut:
B = (4π x 10^-7 T m/A x 10 A) / (2π x 0.1 m) = 2 x 10^-5 T
Jadi, besar induksi magnetik di titik P adalah 2 x 10^-5 T.
Menentukan Arah Induksi Magnetik
Untuk menentukan arah induksi magnetik, kita menggunakan Hukum Kanan-Kiri Fleming. Dalam hal ini, ibu jari mengarah ke arah arus (Timur ke Barat) dan jari-jari lainnya menunjuk ke arah induksi magnetik.
Jika diikuti, kita dapat melihat bahwa induksi magnetik di titik P bergerak ke arah dalam layar atau ke bawah. Jadi, arah induksi magnetik di titik P adalah ke bawah.
Kesimpulannya, besar induksi magnetik di titik P yang berada tepat di bawah kawat tersebut pada jarak 10 cm adalah 2 x 10^-5 T, dan arah induksi magnetiknya adalah ke bawah.
