Medan magnet (B) adalah daerah di sekitar medan magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet. Medan magnet dalah besaran vektor (memiliki nilai dan arah). Pada bahasan ini, kita akan mengaitkan antara magnet dengan listrik. Oersted menemukan bahwa arus listrik dapat menghasilkan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik disebut induksi magnetik.
Medan magnet membentuk lingkaran yang mengelilingi kawat berarus. Arah medan magnet dapat diketahui menggunakan kaidah tangan kanan. Ibu jari menunjukkan arah arus (I) dan empat jari menunjukkan arah medan magnet.
Arah medan magnet dengan arah arus dari bawah ke atas
Arah medan magnet dengan arah arus dari atas ke bawah
Arah medan magnet dapat digambar dalam dua dimensi. Menggunakan tangan kanan, dapat diketahui jika arus bergerak dari kiri ke kanan, maka bagian atas menunjukkan medan magnet keluar bidang (mendekati pengamat) dan bagian bawah menunjukkan medan magnet masuk bidang (menjauhi pengamat).
Tanda . (dot) menunjukkan arah keluar bidang dan tanda X (cross) menunjukkan arah masuk bidang.
Persamaan medan magnet pada kawat lurus berarus listrik
Arah medan magnet dapat diketahui menggunakan kaidah tangan kanan. Ibu jari menunjukkan arah arus (I) dan empat jari menunjukkan arah medan magnet (B).
Persamaan medan magnet pada kawat melingkar berarus listrik
Persamaan medan magnet pada pusat solenoida
Persamaan medan magnet pada ujung solenoida
Persamaan medan magnet pada toroida
Gaya magnetik (Gaya Lorentz) muncul ketika kawat berarus listrik diletakkan pada medan magnet. Arah gaya magnet yang timbul pada kawat berarus dalam medan magnet dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), jari telunjuk atau keempat jari menunjukkan arah medan magnet (B), dan jari tengah atau telapak tangan menunjukkan arah gaya magnet (F).
Kawat sejajar dengan arus searah akan tarik-menarik
Kawat sejajar dengan arus berlawanan arah akan tolak-menolak
Persamaan gaya lorentz pada kawat lurus sejajar
Muatan positif dan negatif memiliki arah yang berbeda. Menentukan arah muatan positif menggunakan tangan kanan, sedangkan menentukan arah muatan negatif menggunakan tangan kiri. Ibu jari menunjukkan arah kecepatan (v), jari telunjuk atau keempat jari menunjukkan arah medan magnet (B), dan jari tengah atau telapak tangan menunjukkan arah gaya magnet (F).
Persamaan gaya lorentz pada muatan yang bergerak dalam medan magnet
Gerakan muatan akan membentuk lingkaran yang berjari-jari R. Gerak melingkar akan menimbulkan gaya sentripetal. Misalkan dicari R, maka gaya sentripetal dengan gaya magnetik perlu disamakan.