Sebuah arus induksi memiliki arah sedemikian rupa sehingga medan magnet akibat arus melawan perubahan fluks magnet yang menginduksi arus.

Transkripsi

1 Hukum Lenz Sebuah arus induksi memiliki arah sedemikian rupa sehingga medan magnet akibat arus melawan perubahan fluks magnet yang menginduksi arus. Selain itu arah ggl induksi adalah sama dengan arah arus induksi. Gbr dimana kutub utara magnet sedang bergerak menuju loop konduktor. (a) menunjukkan seiring magnet digerakkan menuju loop, arus diinduksi pada loop itu. Arus itu menghasilkan medan magnetnya sendiri, dengan momen dipol magnetic μ berorientasi sedemikian rupa sehingga melawan gerakan magnet. Dengan demikian arus induksi haruslah berlawanan arah jarum jam seperti yang ditunjukan diatas sedangkan gambar (b) adalah sebaliknya. Gbr Hukum lenz sedang bekerja Gbr Arus i yang diinduksi pada sebuah loop adalah sedemikian rupa sehingga medan magnet arus Bi melawan perubahan medan magnet B yang menginduksi i. medan Bi selalu diarahkan berlawanan terhadap suatu medan B yang meningkat dan dalam arah

2 yang sama terhadap B yang menurun. Aturan tangan kanan melingkar-lurus memberikan arah arus induksi menurut arah medan induksinya 1. Perlawanan terhadap Gerakan Kutub.Mendekatnya kutub utara magnet di Gbr.30-4 meningkatkan fluks magnet yang melalui loop dengan demikian menginduksi arus dalam loop. Kita tahu bahwa loop kemudian bertindak sebagai dipol magnet dengan dengan kutub selatan dan kutub utara, dan momen dipol magnetnya μ mengarah dari selatan ke utara. Untuk melawan peningkatan fluks magnet yang disebabkan oleh magnet yang mendekat, kutub utara loop (dengan demikian μ ) harus menghadap menuju kutub utara yang mendekat sehingga terlihat seperti menolaknya untuk mendekat(gbr 30-4). Kemudian aturan tangan kanan melingkar lurus pada magnet untuk μ yang mengatakan bahwa arus induksi dalam loop harus berlawanan jarum jam. Jika kita selanjutnya menarik magnet menjauh dari loop, arus akan kembali diinduksi dalam loop. Loop akan memiliki kutub selatan menghadap kekutub utara magnet yang menjauh, sehingga terlihat seperti menariknya untuk mendekat. Dengan demikian arus yang diinduksikan akan searah jarum jam. 2. Perlawanan terhadap Perubahan Fluks. Dalam Gbr 30-4 (a) ketika magnet mula-mula menjauh dari loop, tidak ada fluks magnet yang melewati magnet. Ketika kutub utara magnet kemudian mendekati loop dengan medan magnet B mengarah kekiri, fluk yang melalui loop meningkat. Untuk melawan peningkatan fluks ini, arus induksi i harus membangkitkan medan magnetnya sendiri B I yang yang mengarah kekanan tetap di dalam loop. Maka fluks yang mengarah ke kanan dari medang magnet B i melawan peningkatan fluks yang mengarah ke kiri dari medan B. Aturan tangan kanan melingkar lurus bahwa i harus berlawanan jarum jam. Perhatikan dengan seksama bahwa fluks B i selalu melawan perubahan fluks B, tapi itu tidak selalu berarti bahwa B i mengarah berlawanan dengan B. Gitar Listrik

3 Gbr sebuah gitar fender. memiliki tiga kelompok yang masing-masing terdiri dari enam pickup listrik (pada bagian yang lebar dari badab gitar itu). Sebuah saklat foggle ( di bagian bawah gitar itu) meungkinkan musisi untuk menentukan kelompok pickup yang mengirimkan sinyak ke amplifier dan dengan demikian ke system speaker. Gbr 30-6 menujukkan Fender Stratocaster, salah satu jenis gitar listrik. Jika gitar akustik menggantungkan suaranya kepada resonansi akustik osilasi dari dawai yang diproduksi di lekuk tubuh instrumen yang berongga, gitar listrik adalah instrumen yang solid, sehingga tidak mengandalkan resonansi tubuh. Pada gitar listrik, osilasi dawai logam diterima oleh pickup listrik yang mengirimkan sinyal ke amplifier dan satu set speaker. Kawat yang menghubungkan instrument melilit sebuah magnet kecil. Medan magnet dari magnet menghasilkan kutub utara dan selatan di bagian dari dawai logam tepat diatas magnet. Induktor dan Induktansi Jika kita mengalirkan arus I dalam gulungan lilitan dari solenoid yang kita ambil sebagai inductor, arus menghasilkan fluks magnet yang melalui wilayah tengah inductor. Induktansi dari inductor ini kemudian adalah L = N B i (definisi induktansi) Dimana N adalah jumlah lilitan.gulungan inductor dikatakan dihubungkan oleh fluks bersama, dan produk N B disebut hubungan fluks magnet. Induktansi L dengan demikian merupakan ukuran dari hubungan fluks yang dihasilkan oleh inductor per unit arus. Satuan SI induktansi adalah tesla-meter persegi per ampere (T. m2 A ) 1 henry = 1 H = 1(T. m2 A ) bayangkan kita memiliki sebuah solenoid. Jika solenoid tersebut dialiri arus searah aka beda potensial antara dua ujung solenoid hampir nol karena beda tegangan sama dengan perkalian arus dan hambatan solenoid. Solenoid hanya berupa kawat konduktor sehingga hambatan listrik antara dua ujung solenoid hampir etapi jika solenoid dilairi arus yang erubah-ubah terhadap waktu, maka sifat solenoid akan berubah. arus searah. Berapa besar ggl duksi antara dua ujung solenoid tersebut? Mari kita analisis. Gambar 7.10 (kiri) tegangan antara dua ujung solenoid. (kanan) solenoid..7 Ggl antara dua ujung solenoid embali ke Bab 5, kuat medan magnet dalam rongga solenoid adalah

4 Ggl antara Dua ujung Solenoid Kuat medan magnet dalam rongga solenoid adalah : Jika luas penampang solenoid A maka fluks magnetic dalam solenoid adalah Oleh Karena itu berdasarkan hokum faraday, ggl induksi yang dihasilkan solenoid adalah Tampak bahwa ggl induksi yang dihasilkan berbanding lurus dengan laju perubahan arus. Untuk arus yang konstan arus dc maka di >0 sehingga ggl induksi yang dihasilkannya nol. Ggl induksi hanya ada jika arus yang mengalir berubah terhadap waktu sehingga di tidak nol. Tanda minus dalam persamaan ketiga menyatakan bahwa polarisasi ggl yang dihasilkan melawan laju perubahan arus. Ini sesuai dengan ungkapan hokum lentz. Jika arus yang mengalir pada solenoid makin besar maka polarisasi harus menghasilkan arus yang melawan arus penyebab ini. Dan sebaliknya, jika arus yang mengalir pada solenoid makin kecil maka polarisasi ggl harus mengahsilkan arus yang searah arus penyebab ini Gbr 7.11 adalaharah arus yang mengalir dalam solenoid dan arah arus induksi yang dihasilkan

5 Induktan Diri Sebuah ggl induksi ε L muncul dalam kumparan dimana arus berubah Proses ini disebut induksi diri, dan ggl yang muncul adalah disebut ggl induksi. Ini memenuhi hokum faraday yang berlaku pada ggl induksi lainnya. Untuk setiap inductor Hukum Faraday memberitahu kita bahwa N B = L i ε L = d(n B ) Dengan mengkombinasikan persamaan diatas, maka didapatkan ε L = L di (ggl induksi diri)

6 Dengan demikian dalam inductor seperti ( kumparan,solenoid, atau toroid) ggl induksi muncul setiap kali arus berubah terhadap waktu. Magnitude arus tidak berpengaruh pada magnitude ggl induksi, yang diperhitugkan hanyalah laju perubahan arus. Arah dari ggl induksi didapatkan melalui hokum lenz.