Kalkulator Daya Magnet

Kategori: Fizik
- 03 Jun 2025
| |

Hitung daya magnet antara dua arus elektrik atau antara arus dan cas bergerak. Kalkulator ini menyokong pelbagai konfigurasi dan memberikan penjelasan langkah demi langkah.

Pilih Jenis Pengiraan

Konfigurasi Wayar

Pilihan Lanjutan

About Magnetic Force

Dayakan magnet timbul daripada interaksi antara cas atau arus yang bergerak dan medan magnet. Daya ini adalah asas dalam elektromagnetisme dan mempunyai pelbagai aplikasi dalam teknologi.

Daya Antara Arus Selari

Apabila dua wayar yang membawa arus diletakkan selari antara satu sama lain, mereka memberikan daya magnet antara satu sama lain. Daya ini diterangkan oleh:

  • Daya per unit panjang: F/L = (μ₀ × I₁ × I₂) / (2π × r)
  • Arus selari dalam arah yang sama menarik antara satu sama lain
  • Arus selari dalam arah bertentangan menolak antara satu sama lain
Daya Lorentz pada Cas Bergerak

Partikel bercas yang bergerak melalui medan magnet mengalami daya yang dikenali sebagai daya Lorentz:

  • Daya: F = q × v × B × sin(θ)
  • Arah daya adalah tegak lurus kepada kedua-dua kelajuan dan medan magnet
  • Daya adalah maksimum apabila kelajuan adalah tegak lurus kepada medan (θ = 90°)
  • Daya adalah sifar apabila kelajuan adalah selari dengan medan (θ = 0° atau 180°)
Medan Magnet Wayar Lurus

Wayar yang membawa arus secara lurus mencipta medan magnet di sekelilingnya:

  • Kekuatan medan: B = (μ₀ × I) / (2π × r)
  • Garis medan membentuk bulatan konsentrik di sekeliling wayar
  • Kekuatan medan berkurang secara terbalik dengan jarak dari wayar
Medan Magnet Solenoid

Solenoid adalah gegelung wayar yang mencipta medan magnet yang hampir seragam di dalamnya:

  • Medan di dalam (solenoid ideal): B = μ₀ × n × I
  • Di mana n adalah bilangan pusingan per unit panjang (N/L)
  • Medan di dalam solenoid yang panjang hampir seragam dan selari dengan paksi
  • Medan di luar solenoid ideal adalah hampir sifar
Aplikasi Daya Magnet

Dayakan magnet mempunyai pelbagai aplikasi praktikal:

  • Motor Elektrik: Menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal
  • Penjana: Menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik
  • Elektromagnet: Mencipta medan magnet yang boleh dikawal
  • Penggalak Partikel: Menggunakan medan magnet untuk memandu partikel bercas
  • Mesin MRI: Menggunakan medan magnet yang kuat untuk pengimejan perubatan
  • Levitasi Magnet: Digunakan dalam kereta maglev dan aplikasi lain

Apa Itu Kalkulator Daya Magnet?

Kalkulator Daya Magnet membantu anda mencari daya yang dikenakan oleh medan magnet pada cas bergerak, wayar yang membawa arus, atau antara wayar selari. Ia adalah alat praktikal untuk pelajar, pendidik, dan profesional yang memerlukan pengiraan daya magnet yang cepat dan boleh dipercayai dengan penjelasan yang bermakna.

Daya pada Cas Bergerak:
\( F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \)
Daya pada Wayar yang Membawa Arus:
\( F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) \)
Daya Antara Wayar Selari:
\( F = \frac{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}{2\pi r} \)

Ciri-Ciri Utama

  • Tiga mod pengiraan: Cas Bergerak, Wayar yang Membawa Arus, Wayar Selari
  • Penjelasan langkah demi langkah dengan diagram visual yang jelas
  • Sokongan penukaran unit untuk cas, kelajuan, arus, medan magnet, dan jarak
  • Pilihan untuk menunjukkan arah daya dan notasi saintifik
  • Interpretasi fizikal hasil untuk pemahaman yang lebih baik

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

Kalkulator ini interaktif dan mudah digunakan. Ikuti langkah-langkah ini untuk memulakan:

  1. Pilih jenis pengiraan yang anda perlukan:
    • Daya pada Cas Bergerak – Gunakan apabila mengira daya pada zarah seperti elektron dalam medan magnet.
    • Daya pada Wayar yang Membawa Arus – Sesuai untuk menganggarkan daya yang bertindak pada konduktor dalam medan.
    • Daya Antara Wayar Selari – Tentukan tarikan atau tolakan antara wayar yang membawa arus.
  2. Masukkan nilai yang diperlukan ke dalam medan input, seperti cas, kelajuan, atau arus, dan pilih unit yang sesuai.
  3. Tetapkan sudut antara arah gerakan atau arus dan medan magnet.
  4. Sesuaikan pilihan untuk tempat perpuluhan, notasi saintifik, dan sama ada untuk menunjukkan butiran langkah demi langkah atau arah vektor.
  5. Klik Hitung untuk melihat hasil dengan segera.

Mengapa Kalkulator Ini Berguna

Memahami daya magnet adalah penting dalam fizik dan kejuruteraan. Alat ini membolehkan anda:

  • Menilai daya dengan cepat tanpa melakukan pengiraan manual
  • Meneroka bagaimana pelbagai pembolehubah mempengaruhi interaksi magnet
  • Memvisualisasikan arah dan magnitud daya magnet
  • Menyokong pembelajaran anda dengan penjelasan langkah demi langkah yang jelas
  • Menerapkan konsep kepada aplikasi dunia sebenar seperti motor, sensor, dan litar

Soalan Lazim

Unit apa yang disokong oleh kalkulator?

Anda boleh memasukkan nilai dalam pelbagai unit seperti meter, sentimeter, Tesla, Gauss, Ampere, mikroampere, dan juga unit cas asas.

Apa yang dimaksudkan dengan sudut (θ)?

Ia adalah sudut antara arah gerakan (atau arus) dan medan magnet. Daya bergantung kepada sinus sudut ini.

Apa itu “aturan tangan kanan” yang disebut dalam output?

Ia adalah cara mudah untuk mencari arah daya magnet. Arahkan ibu jari anda ke arah gerakan atau arus, jari anda ke arah medan magnet, dan tapak tangan anda menunjukkan arah daya.

Bolehkah saya menggunakan ini untuk cas negatif?

Ya. Kalkulator ini mengambil kira tanda cas dan menyesuaikan arah daya dengan sewajarnya.

Apa maksud “Daya per Unit Panjang”?

Dalam pengiraan wayar selari, ia menunjukkan berapa banyak daya yang bertindak pada setiap meter wayar, yang penting untuk menganalisis daya yang teragih dalam konduktor panjang.

Adakah alat ini sesuai untuk pelajar?

Sudah tentu. Ia dibina untuk menjadi jelas dan menyokong, dengan diagram, formula, dan interpretasi yang menjadikan pembelajaran lebih mudah.

Kesimpulan

Kalkulator Daya Magnet memudahkan pemahaman anda tentang interaksi magnet. Sama ada anda sedang belajar fizik, bekerja pada projek elektronik, atau hanya meneroka fenomena magnet, alat ini membantu anda mencari jawapan dengan lebih cepat dan memahami hasil dengan lebih baik.