Pada
tahun 1820, seorang ilmuwan berkebangsaan Denmark, Hans Christian
Oersted (1777 – 1851) menemukan bahwa terjadi penyimpangan pada
jarum kompas ketika didekatkan pada kawat berarus listrik. Hal ini
menunjukkan, arus di dalam sebuah kawat dapat menghasilkan efek-efek
magnetik. Dapat disimpulkan, bahwa di sekitar arus listrik terdapat
medan magnetik.
Penyimpangan
jarum kompas di dekat kawat berarus listrik
Garis-garis
medan magnetik yang dihasilkan oleh arus pada kawat lurus membentuk
lingkaran dengan kawat pada pusatnya. Untuk mengetahui arah
garis-garis medan magnetik dapat menggunakan suatu metode yaitu
dengan kaidah tangan kanan, seperti yang terlihat pada Gambar
berikut.
Kaidah
tangan kanan untuk mengetahui arah medan magnet
Ibu
jari menunjukkan arah arus konvensional, sedangkan keempat jari lain
yang melingkari kawat menunjukkan arah medan magnetik. Pemagnetan
suatu bahan oleh medan magnet luar disebut induksi. Induksi magnetik
sering didefinisikan sebagai timbulnya medan magnetik akibat arus
listrik yang mengalir dalam suatu penghantar. Oersted menemukan bahwa
arus listrik menghasilkan medan magnetik. Selanjutnya, secara
teoritis Laplace (1749 - 1827) menyatakan bahwa kuat medan magnetik
atau induksi magnetik di sekitar arus listrik:
- berbanding lurus dengan kuat arus listrik,
- berbanding lurus dengan panjang kawat penghantar,
- berbanding terbalik dengan kuadrat jarak suatu titik dari kawat penghantar tersebut,
- arah induksi magnet tersebut tegak lurus dengan bidang yang dilalui arus listrik.
Pada
tahun 1820 oleh Biot (1774 - 1862) teori tersebut disempurnakan
dengan perhitungan yang didasarkan pada rumus Ampere (1775 - 1836)
yang dinyatakan dalam persamaan:
dengan
I menyatakan kuat arus listrik yang mengalir dalam kawat (A), dl
menyatakan elemen kawat penghantar, r adalah jarak titik terhadap
kawat (m), dB menyatakan kuat medan magnetik (Wb/m2), dan
k adalah suatu konstanta yang memenuhi hubungan:
dengan
μ0 menyatakan
permeabilitas hampa udara yang besarnya 4π × 10-7
Wb/A.m.