Hukum Faraday dan Induksi Elektromagnetik
Ilmuwan Michael Faraday menemukan dan menerbitkan induksi Elektromagnetik pada tahun 1831. Pada tahun 1832, ilmuwan Amerika Joseph Henry menemukan secara independen. Konsep dasar induksi elektromagnetik diambil dari gagasan garis gaya. Meskipun pada saat ditemukan, para ilmuwan hanya membuang idenya, karena mereka tidak diciptakan secara matematis.
James Clerk Maxwell telah menggunakan ide-ide Faraday sebagai dasar teori elektromagnetik kuantitatifnya. Pada tahun 1834, Heinrich Lenz telah menemukan hukum untuk menjelaskan fluks di seluruh rangkaian. Arah ggl terinduksi dapat diterima dari hukum Lenz & hasil arus saat ini dari induksi elektromagnetik.
Arah medan yang diinduksi dapat ditemukan melalui hukum Lenz. Setelah itu, hukum Faraday menggeneralisasi persamaan Maxwell-Faraday. Aplikasi induksi elektromagnetik termasuk komponen listrik seperti Transformator, Induktor, serta perangkat seperti Generator dan Motor.
Di mana 'dA' adalah elemen permukaan
'Σ' tertutup dengan loop kawat
'B' adalah medan magnet.
'B • dA' adalah hasil titik yang berkomunikasi dengan jumlah fluks magnet.
Fluks magnet di seluruh loop kawat dapat sebanding dengan no. garis fluks magnet yang melebihi seluruh loop.
Setiap kali fluks selama permukaan berubah, hukum Faraday menyatakan bahwa loop kawat memperoleh GGL (gaya gerak listrik). Hukum yang paling lazim menyatakan bahwa GGL yang diinduksi dalam rangkaian tertutup dapat setara dengan laju perubahan fluks magnet yang termasuk dalam rangkaian.
Di mana 'ε' adalah GGL & 'ΦB' adalah fluks magnet. Arah gaya gerak listrik dapat diberikan oleh hukum Lenz, dan hukum ini menyatakan bahwa arus induksi yang akan mengalir dalam cara yang akan menolak transformasi yang menghasilkannya. Ini karena sinyal negatif dalam persamaan sebelumnya.
Untuk meningkatkan gaya elektromagnetik yang dihasilkan, pendekatan yang biasa dilakukan adalah mengembangkan koneksi fluks dengan membuat loop kawat yang terkumpul rapat dengan N lilitan yang sama, masing-masing dengan fluks magnet yang sama melewatinya. Maka GGL yang dihasilkan akan menjadi N kali dari kawat 1-tunggal.
GGL dapat dihasilkan melalui deviasi fluks magnetis sepanjang permukaan loop kawat dapat diperoleh dengan berbagai cara.
Dalam persamaan induksi elektromagnetik di atas, sinyal negatif menunjukkan ggl yang diinduksi, dan juga, memodifikasi dalam fluks magnet (δΦB), memiliki sinyal terbalik.
Dimana,
Ε adalah ggl yang diinduksi
δΦB dimodifikasi dalam fluks magnet
N adalah no. dari tikungan dalam coil
Dalam persamaan di atas, 'dℓ' adalah elemen kurva dari permukaan yang dikenal sebagai 'Σ', menyatukan ini dengan definisi fluks.
Bentuk integral persamaan Maxwell-Faraday dapat ditulis sebagai
Persamaan di atas adalah salah satu persamaan Maxwell dari empat persamaan dan karenanya memainkan peran penting dalam teori elektromagnetisme klasik.
Pada tahun 1861, James Clerk Maxwell menarik perhatian untuk fakta fisik yang dapat diamati secara terpisah. Ini dapat dianggap sebagai contoh eksklusif dalam konsep fisika di mana pun hukum dasar tersebut dimunculkan untuk memperjelas dua fakta yang berbeda.
Albert Einstein diamati bahwa dua kondisi keduanya dikomunikasikan ke arah gerakan komparatif antara magnet & konduktor, dan hasilnya tidak berubah oleh yang satu bepergian. Ini adalah salah satu jalur utama yang membuatnya mengembangkan relativitas tertentu.
Bahan yang diperlukan dari percobaan ini terutama meliputi kawat tembaga tipis, baterai lentera 12V, paku logam panjang, baterai 9V, sakelar toggle, pemotong kawat, pita listrik, dan klip kertas.
Prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan dalam aplikasi yang berbeda seperti transformator, induktor, dll. Ini adalah dasar dari semua jenis motor listrik dan generator yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari gerakan listrik.
James Clerk Maxwell telah menggunakan ide-ide Faraday sebagai dasar teori elektromagnetik kuantitatifnya. Pada tahun 1834, Heinrich Lenz telah menemukan hukum untuk menjelaskan fluks di seluruh rangkaian. Arah ggl terinduksi dapat diterima dari hukum Lenz & hasil arus saat ini dari induksi elektromagnetik.
Apa itu Induksi Elektromagnetik?
Pengertian induksi elektromagnetik adalah penciptaan tegangan atau gaya gerak listrik (ggl) melintasi konduktor dalam medan magnet yang bervariasi. Secara umum, Michael Faraday diakui dengan inovasi induksi pada tahun 1831. James Clerk Maxwell telah menggambarkannya secara ilmiah sementara hukum Faraday dari induksi.Arah medan yang diinduksi dapat ditemukan melalui hukum Lenz. Setelah itu, hukum Faraday menggeneralisasi persamaan Maxwell-Faraday. Aplikasi induksi elektromagnetik termasuk komponen listrik seperti Transformator, Induktor, serta perangkat seperti Generator dan Motor.
Hukum Faraday Induksi dan Hukum Lenz
Hukum Faraday induksi menggunakan ФB-magnetic flux di seluruh area ruang yang dikelilingi oleh loop kawat. Di sini fluks dapat digambarkan dengan integral permukaan.Di mana 'dA' adalah elemen permukaan
'Σ' tertutup dengan loop kawat
'B' adalah medan magnet.
'B • dA' adalah hasil titik yang berkomunikasi dengan jumlah fluks magnet.
Fluks magnet di seluruh loop kawat dapat sebanding dengan no. garis fluks magnet yang melebihi seluruh loop.
Setiap kali fluks selama permukaan berubah, hukum Faraday menyatakan bahwa loop kawat memperoleh GGL (gaya gerak listrik). Hukum yang paling lazim menyatakan bahwa GGL yang diinduksi dalam rangkaian tertutup dapat setara dengan laju perubahan fluks magnet yang termasuk dalam rangkaian.
Di mana 'ε' adalah GGL & 'ΦB' adalah fluks magnet. Arah gaya gerak listrik dapat diberikan oleh hukum Lenz, dan hukum ini menyatakan bahwa arus induksi yang akan mengalir dalam cara yang akan menolak transformasi yang menghasilkannya. Ini karena sinyal negatif dalam persamaan sebelumnya.
Untuk meningkatkan gaya elektromagnetik yang dihasilkan, pendekatan yang biasa dilakukan adalah mengembangkan koneksi fluks dengan membuat loop kawat yang terkumpul rapat dengan N lilitan yang sama, masing-masing dengan fluks magnet yang sama melewatinya. Maka GGL yang dihasilkan akan menjadi N kali dari kawat 1-tunggal.
ε = -N δΦB / ∂t
- Medan magnet (B) berubah
- Loop kawat dapat terdistorsi begitu juga permukaan (Σ) akan berubah.
- Arah perubahan permukaan (dA) & kombinasi di atas
Hukum Lenz Induksi Elektromagnetik
Hukum Lenz induksi elektromagnetik menyatakan bahwa setiap kali gaya elektromagnetik dihasilkan dengan menyesuaikan fluks magnetik berdasarkan Hukum Faraday, maka polaritas ggl yang diinduksi menghasilkan medan arus & medan magnet menolak perubahan yang menghasilkannya.
ε = -N δΦB / ∂t
Dalam persamaan induksi elektromagnetik di atas, sinyal negatif menunjukkan ggl yang diinduksi, dan juga, memodifikasi dalam fluks magnet (δΦB), memiliki sinyal terbalik.
Dimana,
Ε adalah ggl yang diinduksi
δΦB dimodifikasi dalam fluks magnet
N adalah no. dari tikungan dalam coil
Persamaan Maxwell-Faraday
Secara umum, hubungan antara gaya elektromagnetik yang dikenal sebagai ε dalam loop kawat tentang permukaan seperti Σ, serta medan listrik (E) dalam kawat dapat diberikan olehDalam persamaan di atas, 'dℓ' adalah elemen kurva dari permukaan yang dikenal sebagai 'Σ', menyatukan ini dengan definisi fluks.
Bentuk integral persamaan Maxwell-Faraday dapat ditulis sebagai
Persamaan di atas adalah salah satu persamaan Maxwell dari empat persamaan dan karenanya memainkan peran penting dalam teori elektromagnetisme klasik.
Hukum Faraday dan Relativitas
Hukum Faraday menyatakan dua fakta yang berbeda. Salah satunya adalah gaya elektromagnetik yang dapat dihasilkan melalui gaya magnet di atas kawat yang bergerak, serta GGL dari transformator GGL dapat dihasilkan dengan gaya listrik karena perubahan medan magnet.Pada tahun 1861, James Clerk Maxwell menarik perhatian untuk fakta fisik yang dapat diamati secara terpisah. Ini dapat dianggap sebagai contoh eksklusif dalam konsep fisika di mana pun hukum dasar tersebut dimunculkan untuk memperjelas dua fakta yang berbeda.
Albert Einstein diamati bahwa dua kondisi keduanya dikomunikasikan ke arah gerakan komparatif antara magnet & konduktor, dan hasilnya tidak berubah oleh yang satu bepergian. Ini adalah salah satu jalur utama yang membuatnya mengembangkan relativitas tertentu.
Eksperimen/Percobaan Induksi Elektromagnetik
Kita tahu bahwa listrik dapat dibawa oleh aliran elektron atau arus. Salah satu fitur utama dan sangat berguna dari arus adalah bahwa ia membuat medan magnetnya sendiri yang berlaku di beberapa jenis motor serta peralatan. Di sini kita akan memberikan gagasan tentang konsep ini dengan menjelaskan eksperimen induksi elektromagnetik.Bahan yang diperlukan dari percobaan ini terutama meliputi kawat tembaga tipis, baterai lentera 12V, paku logam panjang, baterai 9V, sakelar toggle, pemotong kawat, pita listrik, dan klip kertas.
- Cara kerja dan Koneksi
- Ambil kabel yang panjang dan sambungkan ke output daya positif dari sakelar toggle.
- Putar kawat minimal 50 kali di sekitar paku logam untuk membuat solenoida.
- Setelah pelintiran kabel selesai, sambungkan kabel ke terminal negatif baterai.
- Ambil sepotong kawat dan sambungkan ini ke terminal positif baterai dan ganti terminal negatif.
- Aktifkan sakelar.
- Tempatkan penjepit kertas di dekat paku logam.
Aplikasi
Prinsip-prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan di berbagai perangkat maupun sistem. Beberapa contoh induksi elektromagnetik meliputi yang berikut ini.- Transformator
- Motor Induksi
- Generator listrik
- Pembentukan elektromagnetik
- Hall Effect meter
- Penjepit Arus
- Induksi Memasak
- Meter aliran magnetik
- Tablet grafis
- Pengelasan induksi
- Pengisian induktif
- Induktor
- Senter yang Didukung Secara Mekanis
- Cincin Rowland
- Penjemputan
- Stimulasi magnetik transkranial
- Transfer energi nirkabel
- Sealing Induksi
Prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan dalam aplikasi yang berbeda seperti transformator, induktor, dll. Ini adalah dasar dari semua jenis motor listrik dan generator yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari gerakan listrik.