HUKUM INDUKSI FARADAY

HUKUM INDUKSI FARADAY

Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Untuk membuktikan kebenaran hipotesis Faraday. Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya arus listrik yang mengalir.

GGL INDUKSI

Dalam usahanya untuk menghasilkan arus listrik dari medan megnet, faraday menggunakan peralatan seperti gambar 21-1. sebuah kumparan kawat,x, dihubungkan sebuah baterai. Arus yang mengalir melalui X menghasilkan medan magnet yang diperkuat oleh inti besi. Faraday berharap bahwa dengan menggunakan beterai berkekuatan cukup, arus konstan di X akan menghasilkan medan magnet yang cukup besar, yang dapat membangkitkan arus pada kumparan kedua Y. pada rangkaian ke dua, Y, digunakan galvanometer untuk mendeteksi arus listrik, tetapi disini tidak digunakan baterai. Percobaan ini tidak berhasil jika digunakan arus konstan.

Tetapi pada akhirnya teramati suatu efek, dimana faraday melihat simpangan besar yang terjadi pada jarum galvanometer dirangkaian Y pada saat ia menghidupkan saklar di rangkaian X. dan galvanometer menyimpang kuat ke arah yang berlawanan pada saat ia mematikan saklar tersebut. Arus konstan di X tidak dapat menghasilkan arus di Y. arus timbul di Y hanya pada saat terjadi penyambungan dan pemutusan hubungan listrik di X.

Faraday menyimpulkan bahwa meskipun medan magnet konstan tidak dapat menghasilkan arus, namun perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Ini dinamakan arus induksi. Pada saat medan magnet di kumparan berubah, terjadi seolah-olah pada rangkaian tersebut memiliki sumber ggl. Dapat dikatakan bahwa ggl induksi dihasilkan oleh magnet yang berubah.

Faraday melakukan eksperimen lanjutan mengenai induksi elektromagnet, pada gambar diatas menunjukkan bahwa jika magnet digerakkan dengan cepat menuju kumparan kawat, terjadi induksi pada kawat. jika magnet ditarik dengan cepat, arus terinduksi dengan arah yang berlawanan.

Kemudian, jika magnet dibiarkan diam dan kumparan kawat digerakkan mendekati atau menjauhi magnet, terjadi juga induksi ggl dan aliran arus. Gerakan atau perubahan diperlukan untuk menginduksi ggl. Tidak menjadi masalah apakah magnet atau kumparan yang digerakkan.

Hukum faraday tentang induksi Faraday melakukan penelitian kuantitatif untuk mencari faktor yang mempengaruhi besarnya ggl yang diinduksi. Temuannya yang pertama adalah bahwa induksi tergantung pada waktu : semakin cepat terjadinya perubahan medan magnet, induksi ggl semakin besar. Tetapi ggl tidak sebanding dengan laju perubahan medan magnet B. ggl justru sebanding terhadap laju perubahan fluks magnetik, B, yang bergerak melintasi loop seluas A, adalah komponen medan magnet B,yang di definisikan sebagai

Jika fluks yang melalui loop kawat dengan N lilitan berubah sebesar dalam waktu. maka besarnya induksi ggl dalam waktu itu adalah: hasil fundamental ini dikenal dengan nama hukum faraday tentang induksi, dan merupakan satu dari hukum-hukum dasar elektromagnetik. Eksperimen menunjukan bahwa ggl induksi selalu membangkit arus yang medan magnetnya berlawanan dengan asal perubahan fluks.

Hal ini dikenal dengan hukum lenz. hukum lenz adalah arus induksi yang mengalir dalam suatu kumparan tertutup arahnya sedemikian rupa sehingga berlawanan dengan penyebabnya. hukum faraday mengatakan kepada kita bahwa perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik, dan sebuah kawat lurus sepanjang l yang bergerak dengan kecepatan v tegak lurus terhadap medan magnet berkekuatan B akan mendapatkan ggl induksi antara kedua ujungnya sebesar: ada beberapa penerapan dari induksi hukum faraday yaitu generator dan transformator.

Contoh: apakah pesawat yang sedang terbang menimbulkan ggl yang membahayakan? Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 1000 km/jam di suatu daerah dimana terdapat medan magnet bumi sebesar dengan arah yang hampir vertikal. Berapakah beda potensial yang terinduksi diantara kedua ujung sayap yang terpisah sejauh 70 m?

penyelesaian: karena km/jam =280 m/detik dan kita dapatkan: jadi, tidak ada yang perlu dikhawatirkan dengan pesawat tersebut.

Sekian dan terimakasih