Hukum Induksi Faraday

Michel Faraday telah menjelaskan lebih lanjut

Bagaimana medan magnet yang berubah menghasilkan arus listrik dalam konduktor?

Hukum Induksi Faraday

Dia telah menyatakan bahwa tegangan induksi dalam suatu rangkaian sebanding dengan laju perubahan fluks magnet per waktu atau jika medan magnet berubah, ggl atau tegangan yang diinduksi akan lebih banyak dan arah perubahan medan magnet mengatur arah arus. Ini dikenal sebagai hukum Faraday.

Michael Faraday
Michael Faraday, Gambar Oleh - Thomas PhillipsMinyak M Faraday Th Phillips 1842, ditandai sebagai domain publik, detail lebih lanjut tentang Wikimedia Commons

Fluks Magnetik

Fluks Magnetik dapat dinyatakan secara matematis sebagai ΦB = BA cosFaraday's Law of InductionFaraday's Law of Induction

A adalah permukaan tempat medan magnet seragam B bekerja.
ΦB adalah fluks magnet. adalah sudut antara dan B dan A.

Cara untuk mengubah fluks magnet: -

  • Dari persamaan di atas dapat dipahami bahwa fluks dapat divariasikan jika kita mengubah besarnya medan magnet.
  • Sudut antara medan magnet B dan bidang kumparan juga dapat diubah, luas permukaan A juga merupakan parameter yang dapat diubah.

Beberapa fakta penting tentang fluks magnet:

  • Fluks magnet adalah besaran skalar.
  • Satuan SI fluks magnet dilambangkan sebagai weber (Wb)
  • 1 Wb = 1 Tesla.
  • Satuan CGS dari fluks magnet adalah Maxwell.
  • 1Wb = Maxwell.

Sekarang, menurut Hukum Induksi Faraday, e(T)= Faraday's Law of InductionΦB.

Dalam kasus kumparan N ternyata, perubahan fluks dengan setiap putaran adalah sama dan karenanya total ggl yang diinduksi menjadi, e(T)= Faraday's Law of InductionΦB.

Tanda negatif menentukan arah induksi ggl, yang sesuai dengan Hukum Lenz yang berbunyi sebagai berikut:

Arah ggl yang diinduksi dan karenanya arah arus induksi dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan penyebab yang dihasilkannya, yaitu jika fluks meningkat, maka ggl yang diinduksi akan diproduksi dalam arah yang akan mencoba untuk menurunkan fluks dan sebaliknya.

Pada kenyataannya, hukum Lenz adalah kebetulan dari kekekalan energi. Karena ggl diinduksi sedemikian rupa sehingga menentang perubahan fluks, maka pekerjaan harus dilakukan melawan oposisi yang diberikan oleh ggl yang diinduksi ini untuk memastikan bahwa perubahan fluks berlanjut dengan cara yang sama. Pekerjaan yang dilakukan ini muncul sebagai energi listrik di sirkuit.

Dari persamaan di atas kita dapat menyatakan bahwa ggl yang diinduksi atau arus listrik pada rangkaian dapat dinaikkan dengan cara sebagai berikut: -

  • Mengubah fluks dengan sangat cepat dapat meningkatkan ggl yang diinduksi.
  • Menggunakan batang inti besi lunak di dalam kumparan.
  • Menambah N, yaitu menambah jumlah lilitan kumparan.

Seperti yang terlihat pada gambar, kita dapat menghasilkan ggl ketika magnet ditempatkan di dekat sirkuit atau ketika sirkuit ditempatkan lebih dekat ke magnet. Dalam kasus ini, arah arus induksi ditampilkan.

arah medan listrik induksi menurut Hukum Lenz
Arah medan listrik induksi menurut Hukum Lenz

Cara lain di mana ggl dapat diinduksi adalah prinsip kerja AC, di mana rangkaian adalah kumparan kawat konduksi yang bersirkulasi dalam medan magnet dan karenanya fluks ΦB berubah secara sinusoidal seiring berjalannya waktu.

Gaya Gerak Listrik (implikasi dari Hukum induksi Faraday)

Hukum Faraday
Gaya gerak listrik diinduksi karena perubahan luas fluks magnet akibat gerak relatif

Gambar di atas menunjukkan ABCD konduktor persegi panjang di mana batang konduksi EF bergerak dengan kecepatan konstan. Medan magnet tegak lurus, yaitu ke dalam bidang loop konduksi tertutup ABFE. 

Fluks magnet yang dikelilingi loop pada waktu t = ts adalah,

ΦB (t)= = BA = Blx (t),

Laju waktu perubahan fluks ini, menginduksi ggl yang diberikan oleh e = ΦB = (-Blx (t)) = Bl.x (t) = Blv.                                                                                                                          

Gaya gerak listrik ini diperoleh karena gerakan konduktor EF alih-alih mengubah medan magnet yang dikenal sebagai gaya gerak listrik gerak.

Induksi elektromagnetik menjelaskan induksi arus dan tegangan sebagai kebetulan perubahan medan magnet. Tetapi pandangan yang lebih modern menyatakan bahwa induksi terjadi bahkan tanpa adanya kabel penghantar atau media material apa pun.

Tentang Amrit Shaw

Faraday's Law of InductionTerhubung ke mantan penulis kami: LinkedIn(https://www.linkedin.com/in/amrit-shaw/)

en English
X