MAGELEV = Magnetically levitated adalah kereta api yang menggunakan kekuatan magnet untuk berjalan dengan melayang di atas rel nya. Kecepatan magelev bisa mencapai 600 km/jam, jauh lebih cepat dari kereta biasa. Magelev tercepat di dunia disebut-sebut sudah digunakan di Jepang sejak tahun 1964.

Kereta Maglev bekerja berdasarkan prinsip tolakan magnetis antara gerbong dan lintasan. Rel, atau jalur pemandu, berisi dua set kumparan logam yang terhubung silang yang digulung menjadi pola "angka delapan" untuk membentuk elektromagnet. Di kereta itu sendiri terdapat elektromagnet superkonduktor, yang disebut bogies. Saat berhenti, kereta bertumpu pada roda karet. Untuk memulai gerakan, kereta bergerak maju perlahan dengan roda-roda ini, memungkinkan magnet di bawah kereta berinteraksi dengan magnet di jalur pemandu. Begitu kereta mencapai 150 kilometer per jam (93 mil per jam), gaya magnetnya cukup kuat untuk mengangkat kereta 100 milimeter (4 inci) dari tanah, menghilangkan gesekan untuk memungkinkan kecepatan yang semakin tinggi.

Sumber gambar : https://www.jrailpass.com/blog/maglev-bullet-train

Di alam sekitar, medan magnet dapat dihasilkan oleh magnet alami dan magnet buatan. Salah satu cara membuat magnet adalah secara elektromagnetik.

Alat apa saja yang menggunakan prinsip medan magnet induks?

Ketika kawat diberi aliran arus listrik, di sekitar kawat akan ada medan magnet. Arah medan amgnet dapat dilihat pada animasi berikut

Arah medan magnet tersebut sesuai dengan kaidah tangan kanan :

Jika dibuat dalam 2dimensi, akan terlihat seperti gambar di atas. Arah medan magnet di daerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang menjauhi pengamat sedang di daerah titik Q di bawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda titik menunjukkan arah medan menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda silang menunjukkan arah medan menembus bidang menjauhi pengamat.

Jika digambarkan pada sumbu koordinat XYZ seperti gambar di atas, tanda anak panah biru menunjukkan arah arus listrik.

Pada sumbu koordinat x, y, z kawat berarus listrik berada pada bidang xoz dan bersilangan dengan sb. Z negative.

Arah arus listrik searah dengan sumbu x positif.

Jarak antara kawat I dengan titik pusat koordinat (O) adalah a maka arah medan magnet dititik (O) tersebut searah dengan sumbu y negative.

Besarnya medan magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik, jarak titik tinjauan terhadap kawat serta mediumnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

B = Medan magnet dalam tesla ( T ),

μo = permeabilitas ruang hampa,

I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ),

a = jarak titik P dari kawat dalam meter tempat (m)

Untuk melihat bagaimana medan magnet induksi dihasilkan dari kawat berarus listrik, simak simulasi elektromagnetik berikut

Arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan sebagai berikut :

Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan. sebagai berikut :

Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik

Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar (titik 0) dapat dihitung :

Besarnya medan magnet pada titik sepanjang sumbu (titik P) dapat dihitung :

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm^-2 atau T)

µ₀ = permeabilitas udara/vakum (4π × 10⁻⁷ WbA⁻¹m⁻¹)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

A = jari-jari lingkaran (m)

N = jumlah lilitan kawat

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan Solenida

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida adalah :

Sedangkan besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) adalah :

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm^-2 atau T)

µ₀ = permeabilitas udara/vakum (4π × 10⁻⁷ WbA⁻¹m⁻¹)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

N = jumlah lilitan kawat

L = panjang solenoida (m)

Induksi magnetik di sumbu toroida adalah

dengan:

B = induksi magnetik (Wbm^-2 atau T)

µ₀ = permeabilitas udara/vakum (4π × 10⁻⁷ WbA⁻¹m⁻¹)

I = kuat arus yang melalui penghantar (A)

N = jumlah lilitan kawat

a = jari-jari toroida (m)

Sebelum belajar bagaimana kuat medan magnet yang dihasilkan oleh kawat berarus listrik, Kamu dapat mengeksplorasi terlebih dulu bagaimana kuat medan magnet yang dihasilkan oleh magnet alami.

Alat Yang Perlu Disiapkan :

1. Siapkan sebuah magnet alami, misalkan magnet dari tempelan lemari es.

2. Siapkan smartphone

3. Unduh aplikasi Gauss Meter dari Playstore / Apple store dan install

4. Mistar

The drawing shows an end-on view of three parallel wires that are perpendicular to the plane of the paper. In two of the wires the current is directed into the paper, while in the remaining wire the current is directed out of the paper. The two outer most wires are held rigidly in place. Which way will the middle wire

move?

(a) To the left

(b) To the right

(c) It will not move at all.

Each of the four drawings shows the same three concentric loops of wire. The currents in the loops have the same magnitude I and have the directions shown. Rank the magnitude of the net magnetic field produced at the center of each of the four drawings, largest to smallest.