1. Hukum Faraday
Pada bab 5 kalian
telah belajar induksi magnet.
induksi magnet dapat
terjadi dari kawat berarus listrik. Bisakah
medan magnet
menimbulkan arus listrik kembali. Keadaan sebaliknya inilah yang dipelajari oleh Michael
Faraday (1791-1867) seorang ahli fisika berkebangsaan
Inggris. Secara eksperimen Faraday menemukan
bahwa beda
potensial dapat
dihasilkan pada ujung-ujung penghantar atau
kumparan dengan memberikan perubahan fluks magnetik. Hasil eksperimennya dirumuskan
sebagai berikut.
“Ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung suatupenghantar atau kumparan sebanding dengan lajuperubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh looppenghantar atau kumparan tersebut.”
Dari rumusan di atas
dapat dituliskan menjadi persamaan seperti di bawah.
Pembandingnya adalahjumlah lilitannya.
Apa arti tanda
negatif itu ? Tanda negatif pada persamaan
6.1 sesuai dengan Hukum Lenz. Dengan bahasa yang sederhana hukum Lenz dirumuskan: Ggl
Induksi
selalu
membangkitkan arus yang medan magnetiknya berlawanan dengan sumber perubahan fluks magnetik.
Hukum Faraday
memperkenalkan suatu besaran
yang dinamakan fluks
magnetik. Fluks magnetik ini menyatakan
jumlah garis-garis gaya magnetik. Berkaitan dengan
besaran ini, kuat medan magnet didefinisikan sebagai kerapatan garis-garis gaya magnet. Dari
kedua definisi ini
dapat dirumuskan hubungan sebagai
berikut.
Dari persamaan 6.2
dapat diamati bahwa perubahan fluks magnet dapat terjadi
tiga kemungkinan. Pertama terjadi
karena perubahan medan magnet B. Kedua, terjadi karena perubahan luas penampang yang
dilalui, contohnya kawat yang bergerak dalam
medan magnet. Ketiga, terjadi karena
perubahan sudut è, contohnya kumparan yang berputar : generator. Perhatikan
penjelasan perubahanperubahan tersebut
pada penjelasan berikut.
2. Penghantar bergerak dalam Medan Magnet
Penghantar bergerak dengan kecepatan v
dalam medan
magnet B dapat digambarkan seperti pada Gambar 6.1.
Pada saat bergerak maka penghantar akan menyapu luasan yang terus berubah. Karena perubahan luas inilah maka ujung-ujung penghantar AB itu akan
timbul beda potensial.
Besarnya sesuai dengan hukum Faraday dan dapat diturunkan seperti berikut.
Arah arus yang
ditimbulkan oleh beda potensial ini
dapat menggunakan
kaedah tangan kanan seperti pada Gambar
6.1. Ibu jari sebagai arah arus induksi I, empat jari lain sebagai arah B dan telapak
sebagai arah gaya Lorentz yang berlawanan arah
dengan arah kecepatan penghantar.
3. Perubahan Medan Magnet
Perubahan fluks yang
kedua dapat terjadi karena perubahan medan
magnet. Contoh perubahan induksi magnet
ini adalah menggerakkan batang magnet di sekitar kumparan. Sebuah
batang magnet didekatkan pada kumparan
dengan kutub utara
terlebih dahulu. Pada saat ini ujung
kumparan akan timbul
perubahan medan magnet yang berasal
dari batang magnet (medan magnet sumber). Medan magnetnya bertambah karena pada kutub utara
garis-garis gaya magnetnya
keluar berarti fluks magnet pada
kumparan bertambah.
Sesuai dengan hukum
Lenz maka akan timbul induksi magnet
(B induksi) yang menentang sumber. Arahn B induksi ini dapat digunakan untuk
menentukan araharus
induksi yaitu dengan
menggunakan kaedah tangan kanan.
Perhatikan Gambar 6.3.
Timbulnya arus pada
kumparan ini dapat ditunjukandari galvanometer yang dihubungkan dengankumparan. Arusinduksi ini timbul untuk menimbulkaninduksimagnet
(Binduksi
). Arah arus induksi
sesuai kaedahtangan kanan, pada Gambar 6.3 terlihat arus mengalir
dari titik A ke titik B.
4. Generator
Generator
adalah alat yang dapat merubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip
yang digunakan adalah perubahan sudut
berdasarkan hukum Faraday
sehingga terjadi
perubahan fluks magnetik. Perubahan sudut
ini dirancang dengan cara memutar kumparan pada generator. Perhatikan Gambar 6.4.
Pada ujung-ujung
kumparan yang berputar diantara dua
kutub magnet inilah akan timbul beda potensial.Sehingga dapat digunakan sebagai
sumber tegangan dan hasilnya adalah sumber
tegangan bolak-balik. Besar ggl induksinya
dapat ditentukan dari hukum Faraday.
Tag :
SCIENCE
0 Komentar untuk "Materi Fisika : Hukum Faraday"
Komentarlah Dengan Baik dan Benar. Jangan ada SPAM dan beri kritik saran kepada blog ILMU DUNIA DAN AKHIRAT.
Mengingat Semakin Banyak Komentar SPAM maka setiap komentar akan di seleksi. :)
"Barangsiapa beriman kepada Allah dan hari akhir hendaklah berbicara yang baik-baik atau diam." (HR. Bukhari)
>TERIMA KASIH<