BerandaSainsFisikaElektromagnetika - Gaya Magnet, Induktansi, dan Bahan Magnetik - Bagian 6

Elektromagnetika – Gaya Magnet, Induktansi, dan Bahan Magnetik – Bagian 6

Tunjukkan bahwa usaha diferensial ($dW$) untuk menggerakkan sebuah elemen arus $I d\mathbf{L}$ sejauh jarak $d\mathbf{l}$ dalam medan magnet $\mathbf{B}$ adalah negatif dari usaha yang dilakukan untuk menggerakkan elemen arus $I d\mathbf{l}$ sejauh jarak $d\mathbf{L}$ dalam medan magnet yang sama.

Pencarian Usaha Pertama

Usaha ($dW_1$) adalah gaya magnet pada elemen $d\mathbf{L}$ dikalikan dengan perpindahan $d\mathbf{l}$:

$$dW_1 = (I d\mathbf{L} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}$$

Kita bisa menggunakan sifat perkalian skalar triple

$$\mathbf{A} \cdot (\mathbf{B} \times \mathbf{C}) = \mathbf{C} \cdot (\mathbf{A} \times \mathbf{B})$$

Maka dengan cara tersebut

$$\mathbf{dW_1 = I [dl \cdot (dL \times B)]}$$

Pencarian Usaha Kedua

Usaha ($dW_2$) adalah gaya magnet pada elemen $d\mathbf{l}$ dikalikan dengan perpindahan $d\mathbf{L}$

$$dW_2 = (I d\mathbf{l} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{L}$$

Kita bisa menggunakan sifat perkalian skalar triple

$$\mathbf{A} \cdot (\mathbf{B} \times \mathbf{C}) = \mathbf{C} \cdot (\mathbf{A} \times \mathbf{B})$$

Maka dengan cara tersebut

$$\mathbf{dW_2 = I [dl \cdot (B \times dL)]}$$

Perbandingan Usaha

Kita tahu bahwa perkalian silang bersifat antikomutatif:

$$\mathbf{B} \times d\mathbf{L} = -(d\mathbf{L} \times \mathbf{B})$$

Substitusikan ini kembali ke persamaan $dW_2$:$$dW_2 = I [d\mathbf{l} \cdot (-(d\mathbf{L} \times \mathbf{B}))]$$

$$dW_2 = -I [d\mathbf{l} \cdot (d\mathbf{L} \times \mathbf{B})]$$

Kita lihat persamaan $dW_1$:

$$dW_1 = I [d\mathbf{l} \cdot (d\mathbf{L} \times \mathbf{B})]$$

Maka kita bisa menyimpulkan

$$\mathbf{dW_2 = -dW_1}$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer