INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Transkripsi

1 INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Oleh : Saba Nuohman,M.Pd Ke Menu Utama

2 Pehatikan Tampilan eikut

3 agaimana Listik dipoduksi dalam skala besa? Apakah batu bateai atau Aki saja bisa memenuhi kebutuhan listik manusia? Induksi elektomagnetisme adalah ahasia dibalik fenomena besa, dipoduksinya listik untuk kesejahteaan manusia. agaimana ceitanya???

4 Pada ea tahun 1800-an, ekspeimen tentang tge yang dipeoleh dai induksi magnet telah diintis oleh M. Faaday di Inggis dan J. Heny di Ameika. Gamba beikut membeikan ilustasi tentang bagaimana tge bisa dipoduksi akibat adanya induksi megnet. Gamba a. Gamba c. Gamba b. 0

5 Lebih Jelasnya, lihat tampilan beikut:

6 Tge pada sebuah simpal dapat dihasilkan jika ada peubahan medan magnet di sekita simpal tesebut. anyaknya alian medan magnet yang melewati suatu luasan (Fluks Magnet ); Φ. da cosφ = da = Tge induksi dalam sebuah simpal tetutup sama dengan negatif dai kecepatan peubahan fluks magnet (yang melalui simpal itu) tehadap waktu. (Hukum Faady) = N d Φ

7 Tanda negatif pada pesamaan ini menunjukan bahwa : Jika flkus semakin betambah ( benilai positif), maka tge induksi atau aus induksi itu adalah negatif. egitupun sebaliknya. Atuan-atuan beikut membeikan penjelasan tentang bagaimana aah tge : 1. Definisikan aah positif untuk luas vekto A 2. Tentukan tanda fluks magnetik (</> 0) dan kecepatan peubahannya (</> 0) 3. Tentukan aah tge induksi atau aus induksi dengan atuan tangan kanan. Ibu jai anda menunjuk ke aah A, sedangkan jai-jai yang lain menunjukan aah tge induksi atau aus induksi jika ia positif. Namun jika tge induksi atau aus induksi negatif maka aahnya belawanan dengan aah jai-jai tangan kanan anda yang diputakan. Φ Φ φ A > 0, > 0 A φ Φ > 0, < 0 < 0, < 0 φ A A Φ < 0, > 0 φ

8 Tegangan Geak Elektik Geakan Gamba di samping menunjukan sebuah kondukto luus yang digeakan dengan kecepatan v pada aah yang tegak luus dengan medan magnet homogen (). Akibat peistiwa ini maka di antaa ujung kondukto akan tejadi pebedaan potensial yang nilainya dibeikan oleh : Petanyaannya, bagaimana pesamaan itu muncul?, buktikan! F = qv polaisasi muatan di masing-masing ujung, Muncul beda potensial V ab V ab = vl Muncul medan listik E=V ab /L a ++ F = qv L + F = qe v X X X X - - X X X b Muncul gaya listik F = qe Tejadi kesetimbangan qe = qv E = v V ab = EL = vl

9 Inilah yang tejadi, jika antaa ujung atas dan bawah dihubungkan dengan kabel. i a ++ v i X X X X X - - X X X X X X i b X X X Maka dapat disimpulkan bahwa kondukto yang begeak di suatu daeah yang mengandung medan magnet akan menghasilkan tge dengan besa dan aah sbb : d ( ) = vx. = ( ) vx. dl dl = ( vx). L

10 Kita sediakan sebuah solenoida yang panjang lalu dibei aus yang betambah seiing dengan waktu (di/). Maka pada bagian dalam solenoida akan muncul fluks magnet yang semakin betambah (dф/). Medan Listik Induksi Jika kita tempatkan sebuah simpal kondukto bebentuk lingkaan sepeti pada gamba, maka pada simpal tesebut tedeteksi adanya aus listik? Dai manakah aus listik itu? G di

11 G di Gaya apa yang membuat muatan pada simpal lingkaan begeak membentuk aus? Tentu saja bukan gaya magnet, kaena tidak ada medan magnet yang menumbuk secaa tegak luus pada patikel-patikel bemuatan di dalam kondukto. Lalu? Kita dipaksa untuk pecaya adanya Medan Listik Induksi. Yaitu sebuah medan listik yang disebabkan adanya fluks magnetik yang beubah-ubah pada daeah simpal kondukto tesebut. Dengan kata lain, sebuah medan magnet yang beubah-ubah betindak sebagai sumbe medan listik. G X

12 Fluks Magnet di dalam solenoida Φ = A = µ nia 0 d 0 Φ = µ na di Medan Listik Induksi, yaitu sebuah medan listik yang disebabkan adanya fluks magnetik yang beubah-ubah pada daeah simpal kondukto. = = Hukum Faaday µ 0 na di G di Hukum Ohm = I' R E. dl E(2π ) Medan Listik Induksi E. dl = (Ingat V = Ed) E. dl = = = > E dl = > E = 1 2π =

13 PERSAMAAN MAXWELL Sekaang kita akan meangkum keseluuhan pesamaan yang penah kita gunakan dalam pengkajian listik-magnet dalam sebuah paket. Paket tesebut dibei nama sebagai pesamaan Maxwell. Maxwell tidak menemukan pesamaan ini sendii, tetapi dia behasil menggabungkan pesamaan-pesamaan tesebut dalam sebuah paket dan dia yang mengenal ati pentingnya dan kekhasannya dalam meamalkan gelombang elektomagnetik. Q E. da =. d A = 0. dl E. dl = µ 0 i yang tecakup C 0 + = 0 E yang tecakup (Hukum Gauss untuk medan listik) (Hukum Gauss untuk medan magnet) (Hukum Ampee) (Hukum Faaday)

14 Hukum Ampee dan Hukum Faaday pada Ruang Hampa Sekaang kita akan mempelihatkan lagi sebuah pesamaan yang akan membuat kita semakin yakin bahwa secaa matematis ada hubungan yang sangat unik antaa listik dengan magnet. Jika kita tinjau di sebuah uang hampa sehingga aus konduksi i C adalah nol dan Q yang tecakup juga nol, maka Hukum Ampee dan hukum Faaday betuuttuut dapat dituliskan : dl d = A. 0 d =. da 0µ E. d E. dl