Jelaskan cara kerja solenoida

Penyelesaian:

Solenoida adalah istilah umum untuk kumparan kawat yang digunakan sebagai elektromagnet. Ini juga berlaku untuk sistem apa pun yang menggunakan solenoida untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Sistem menghasilkan medan magnet dari arus listrik dan menghasilkan gerakan linier menggunakan medan magnet.

Cara kerja solenoida

  • Solenoid adalah gulungan kawat yang diikatkan pada piston, sebagian besar terbuat dari besi, dalam bentuk pembuka botol.
  • Seperti halnya semua elektromagnet, ketika arus listrik melewati kawat, medan magnet dihasilkan.
  • Keuntungan elektromagnet dibandingkan bahan magnet permanen adalah bahwa mereka telah dihidupkan dan dimatikan dengan menambahkan atau menghapus medan listrik, menjadikannya efektif sebagai kontrol dan sakelar, memungkinkannya untuk diotomatisasi.
  • Medan magnet dari solenoida yang diaktifkan memiliki kutub positif dan negatif yang menarik atau menolak bahan sensitif ke magnet.
  • Gaya listrik menyebabkan piston bergeser maju atau mundur di dalam solenoida, begitulah cara kumparan solenoida menciptakan gerakan.

Pertimbangkan panjang solenoida sedemikian rupa sehingga besar dibandingkan dengan jari-jarinya. Di sini kawat dibungkus dengan celah yang sangat kecil di antara dua putaran dalam bentuk heliks. Kabel juga dilapisi email, membuatnya terisolasi satu sama lain. Akibatnya, seseorang dapat mengambil setiap belokan sebagai loop melingkar tertutup. Jadi medan magnet yang diciptakan sama dengan yang dibentuk oleh lingkaran melingkar dan medan magnet total yang diciptakan oleh solenoida dapat ditentukan sebagai jumlah gaya vektor yang dihasilkan oleh setiap putaran tersebut. Garis-garis medan magnet yang dihasilkan di dalam solenoida berhingga ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas, kita dapat melihat bahwa medan magnet di dalam solenoida adalah konstan dan berjalan sepanjang sumbu solenoida. Medan di luar langsung ke solenoid di setiap titik sangat rendah dan garis-garis medan tidak dapat dilihat di sekitarnya. Perlu dicatat bahwa di setiap tempat bidang di dalamnya sejajar dengan porosnya.

Dari Hukum Ampere, gaya magnet yang diciptakan oleh solenoida dapat digambarkan sebagai,

(F = mu _{0}nI)

Di mana

n = jumlah lilitan kawat per satuan panjang

I = arus yang mengalir melalui kawat

Arah diberikan menggunakan aturan jempol tangan kanan.

2