James Clerk Maxwell sudah menggunakan ide-ide Faraday selaku dasar teori elektromagnetik kuantitatifnya. Pada tahun 1834, Heinrich Lenz sudah mendapatkan aturan untuk menerangkan fluks di seluruh rangkaian. Arah ggl terinduksi sanggup diterima dari aturan Lenz & hasil arus dikala ini dari induksi elektromagnetik.
Apa itu Induksi Elektromagnetik?
Pengertian induksi elektromagnetik merupakan 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 sudah menggambarkannya secara ilmiah sementara aturan Faraday dari induksi.Arah medan yang diinduksi sanggup didapatkan lewat aturan Lenz. Setelah itu, aturan Faraday menggeneralisasi persamaan Maxwell-Faraday. Aplikasi induksi elektromagnetik tergolong unsur listrik seumpama Transformator, Induktor, serta perangkat seumpama 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 sanggup digambarkan dengan integral permukaan.
Di mana 'dA' merupakan komponen permukaan
'Σ' tertutup dengan loop kawat
'B' merupakan medan magnet.
'B • dA' merupakan hasil titik yang berkomunikasi dengan jumlah fluks magnet.
Fluks magnet di seluruh loop kawat sanggup seimbang dengan no. garis fluks magnet yang melampaui seluruh loop.
Setiap kali fluks selama permukaan berubah, aturan Faraday menyatakan bahwa loop kawat menerima GGL (gaya gerak listrik). Hukum yang paling lazim menyatakan bahwa GGL yang diinduksi dalam rangkaian tertutup sanggup setara dengan laju pergantian fluks magnet yang tergolong dalam rangkaian.
Di mana 'ε' merupakan GGL & 'ΦB' merupakan fluks magnet. Arah gaya gerak listrik sanggup diberikan oleh aturan Lenz, dan aturan ini menyatakan bahwa arus induksi yang mau mengalir dalam cara yang mau menolak transformasi yang menghasilkannya. Ini alasannya merupakan sinyal negatif dalam persamaan sebelumnya.
Untuk mengembangkan gaya elektromagnetik yang dihasilkan, pendekatan yang lazim dijalankan merupakan menyebarkan koneksi fluks dengan menciptakan loop kawat yang terkumpul rapat dengan N lilitan yang sama, masing-masing dengan fluks magnet yang serupa melewatinya. Maka GGL yang dihasilkan akan menjadi N kali dari kawat 1-tunggal.
ε = -N δΦB / ∂t
- Medan magnet (B) berubah
- Loop kawat sanggup terdistorsi begitu pula permukaan (Σ) akan berubah.
- Arah pergantian permukaan (dA) & kombinasi di atas
Hukum Lenz Induksi Elektromagnetik
Hukum Lenz induksi elektromagnetik menyatakan bahwa setiap kali gaya elektromagnetik dihasilkan dengan menyesuaikan fluks magnetik menurut Hukum Faraday, maka polaritas ggl yang diinduksi menciptakan medan arus & medan magnet menolak pergantian yang menghasilkannya. ε = -N δΦB / ∂t
Dalam persamaan induksi elektromagnetik di atas, sinyal negatif menampilkan ggl yang diinduksi, dan juga, memodifikasi dalam fluks magnet (δΦB), memiliki sinyal terbalik.
Dimana,
Ε merupakan ggl yang diinduksi
δΦB dimodifikasi dalam fluks magnet
N merupakan no. dari tikungan dalam coil
Persamaan Maxwell-Faraday
Secara umum, korelasi antara gaya elektromagnetik yang dipahami selaku ε dalam loop kawat mengenai permukaan seumpama Σ, serta medan listrik (E) dalam kawat sanggup diberikan oleh
Dalam persamaan di atas, 'dℓ' merupakan komponen kurva dari permukaan yang dipahami selaku 'Σ', menyatukan ini dengan definisi fluks.
Bentuk integral persamaan Maxwell-Faraday sanggup ditulis sebagai
Persamaan di atas merupakan salah satu persamaan Maxwell dari empat persamaan dan karenanya memainkan tugas penting dalam teori elektromagnetisme klasik.
Hukum Faraday dan Relativitas
Hukum Faraday menyatakan dua fakta yang berbeda. Salah satunya merupakan gaya elektromagnetik yang sanggup dihasilkan lewat gaya magnet di atas kawat yang bergerak, serta GGL dari transformator GGL sanggup dihasilkan dengan gaya listrik alasannya merupakan pergantian medan magnet.Pada tahun 1861, James Clerk Maxwell menawan perhatian untuk fakta fisik yang sanggup diperhatikan secara terpisah. Ini sanggup dianggap selaku tumpuan langsung dalam desain fisika di mana pun aturan dasar tersebut dimunculkan untuk memperjelas dua fakta yang berbeda.
Albert Einstein diperhatikan bahwa dua keadaan keduanya dikomunikasikan ke arah gerakan komparatif antara magnet & konduktor, dan karenanya tidak berganti oleh yang satu bepergian. Ini merupakan salah satu jalur utama yang menjadikannya menyebarkan relativitas tertentu.
Eksperimen/Percobaan Induksi Elektromagnetik
Kita tahu bahwa listrik sanggup dibawa oleh fatwa elektron atau arus. Salah satu fitur utama dan sungguh berkhasiat dari arus merupakan bahwa ia menciptakan medan magnetnya sendiri yang berlaku di berbagai jenis motor serta peralatan. Di sini kita akan menyediakan ide mengenai desain ini dengan menerangkan eksperimen induksi elektromagnetik.
Bahan yang dikehendaki dari percobaan ini utamanya termasuk 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 sekeliling paku logam untuk menciptakan 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 bersahabat paku logam.
Aplikasi
Prinsip-prinsip induksi elektromagnetik sanggup dipraktekkan di banyak sekali perangkat maupun sistem. Beberapa tumpuan induksi elektromagnetik termasuk yang berikut ini.- Transformator
- Motor Induksi
- Generator listrik
- Pembentukan elektromagnetik
- Hall Effect meter
- Penjepit Arus
- Induksi Memasak
- Meter fatwa 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 sanggup dipraktekkan dalam aplikasi yang berlainan seumpama transformator, induktor, dll. Ini merupakan dasar dari semua jenis motor listrik dan generator yang sanggup digunakan untuk menciptakan listrik dari gerakan listrik.
