Induksi Elektromagnet
Fluks
magnet
Sebagaimana
fluks listrik, fluks magnet juga dapat diilustrasikan sebagai “banyaknya garis
medan” yang menembus suatu permukaan.
Fluks
listrik yang dihasilkan oleh medan B pada permukaan yang luasnya dA
adalah
dφ=B•dA
Baca Juga
Hukum
Faraday
Eksperimen
yang dilakukan oleh Faraday menunjukkan bahwa perubahan fluks magnet pada suatu
permukaan yang dibatasi oleh suatu lintasan tertututup akan mengakibatkan
adanya ggl (emf, electromotive force) pada lintasan tersebut. Ggl ini dinamakan ggl induksi.
Adanya
ggl induksi tersebut dapat menimbulkan arus yang dinamakan arus induksi. Fenomena ini dinamakan Induksi magnet.
Faraday
menyimpulkan bahwa besar ggl induksi yang timbul adalah
Hukum
Lenz
Tanda
negatif pada hukum Faraday berkaitan dengan arah ggl induksi yang ditimbulkan.
Karena
magnet digerakkan ke kanan, maka fluks magnet yang menembus permukaan akan
bertambah (ke kanan). Medan
magnet induksi yang timbul arahnya melawan perubahan tersebut, yaitu ke kiri dan
medan magnet
induksi yang arahnya ke kiri tersebut disebabkan adanya arus induksi yang
searah jarum jam
Iinduksi
magnet induksi Arah medan
Karena
magnet digerakkan ke kiri, maka fluks magnet yang
menembus permukaan akan berkurang (ke kiri).
Medan
magnet induksi yang timbul arahnya melawan perubahan
tersebut, yaitu ke kanan dan medan magnet
induksi
yang arahnya ke kanan tersebut disebabkan adanya
arus induksi yang berlawanan arah arum jam
Ggl
gerak (motional emf)
Batang
logam yang digerakkan dalam ruang bermedan magnet akan menghasilkan suatu ggl
antara ujungnya.
Karena
batang konduktor digerakkan maka muatanmuatan akan terpolarisasi pada
ujung-ujung konduktor. Polarisasi muatan
ini akan menimbulkan medan listrik dalam konduktor. Akibatnya muatan mengalami gaya coulomb yang
arahnya berlawan dengan arah gaya magnetnya. Keadaan setimbang tercapai saat
gaya magnet yang dialami muatan sama dengan gaya coulomb, sehingga Besar medan listrik
antara ujung
qE=qvB → E=Bv
konduktor
Jika
panjang batang adalah l, maka ggl antara kedua
ujung
batang konduktor adalah
Analisa
juga dapat dilakukan dengan menggunakan hukum Faraday dan Lenz.
Pertambahan
fluks magnet
dφ=BdA=Bl(vdt)
dφ
selanjutnya
dari hukum Faraday ε=− =−Blv dt
Induktansi
Dari
pembahasan tentang hukum Biot-Savart dan hukum
Ampere,
telah ditunjukkan bahwa adanya arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar
menyebabkan adanya medan magnet di sekitar penghantar tersebut.
Besarnya
medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik sebanding dengan besarnya arus
listrik. Misalnya
Sedangkan
fluks magnetik adalah dφ=B•dA dan karena B sebanding dengan I maka fluks
magnet juga sebanding dengan I.
dφ∝I yang berarti φ∝I
Hubungan
tersebut dapat dinyatakan menggunakan suatu tetapan kesebandingan L adalah
tetapan
yang
dinamakan induktansi (diri) sistem tersebut.
Nilai
L bergantung pada
bentuk
geometri sistem.
Karena
menurut hukum Faraday, perubahan fluks listrik dapat menimbulkan ggl, maka
dapat dinyatakan
Jika
loop 1 dialiri arus I1, maka arus ini akan menimbulkan fluks magnet pada loop
2. Sedangkan jika loop 2 juga dialiri arus sebesar I2, maka arus I2 ini juga
dapat menimbulkan fluks pada loop 2 (lihat induktansi diri) .
Tinjau dua buah
loop
arus
Jadi
fluks total pada loop 2 adalah jumlah dari fluks yang disebabkan oleh loop 1
dan fluks yang disebabkan oleh loop 2 sendiri.
Satuan
induktansi (baik induktansi diri ataupun
induktansi
bersama) adalah henry (H)
Induktor
Karena
dapat menimbulkan ggl, komponen yang mempunyai induktansi menarik untuk
dibahas. Komponen ini dinamakan induktor
yang biasanya berupa lilitan kawat seperti solenoida.
Sebagaimana
halnya kapasitor yang dapat menjadi media penyimpanan energi listrik, induktor
dapat menjadi media penyimpanan energi magnetik.
Belum ada Komentar untuk "Induksi Elektromagnet"
Posting Komentar