Pendahuluan Konsep Jaringan Komputer

Induksi Elektromagnetik
Tujuan
Setelah mempelajari bab ini mahasiswa
seharusnya memahami:
 Hukum Faraday dan Hukum Lenz
 Tegangan gerak elektrik Gerakan
 Medan Listrik Induksi dan Arus Pusaran
Eksperimen Induksi
Fakta Induksi Elektromagnetik
Jika fluks magnetik yang melalui sebuah
rangkaian berubah, maka (secara induksi)
timbul sebuah tge induksi dan sebuah arus
induksi dalam rangkaian tersebut.
Hukum Induksi Faraday
Jika medan magnetik B adalah homogen pada
sebuah luas A yang datar, maka
B = B . A = BA cos 
Tge induksi dalam sebuah simpal tertutup
adalah negatif perubahan fluks magnetik
yang melalui simpal tersebut terhadap
waktu.
d

B

dt
d

N B
dt
Contoh Soal
Dalam gambar medan magnetik di
antara kutub magnetik itu homogen
tapi besarnya bertambah dengan
kecepatan sebesar 0,02 T/s.
Luas simpal konduktor dalam medan
itu adalah 120 cm2, dan hambatan total
rangkaian itu termasuk galvanometer
adalah 5,0 .
Carilah tge induksi dan arus induksi
pada rangkaian.
Penyelesaian
Arah TGE Induksi
Arah tge atau arus induksi dapat dicari dengan cara sbb:
1. Definisikan arah positif untuk luas vektor A
2. Dari arah A dan medan magnetik B, tentukan tanda
fluks magnetik B dan kecepatan perubahannya dB/dt
3. Tentukan tanda tge induksi. Jika fluks semakin
bertambah sehingga dB/dt positif, maka tge induksi
adalah negatif. Jika fluks semakin berkurang sehingga
dB/dt negatif, maka tge induksi adalah positif.
4. Akhirnya, tentukan arah tge induksi dengan
menggunakan aturan tangan kanan. Jika tge induksi
positif, maka arah tge sama seperti jari-jari yang
diputarkan. Jika tge induksi negatif, maka arah tge
berlawanan arah jari-jari yang diputarkan.
Arah TGE Induksi
Contoh Soal
Seutas koil kawat yang mengandung
500 simpal lingkaran dengan jari-jari
4,00 cm ditempatkan dalam medan
magnetik homogen pada sudut 600
dengan bidang koil. Medan itu
berkurang dengan kecepatan sebesar
0,2 T/s. Berapakah besar dan kemana
arah tge induksi itu?
Penyelesaian
Penyelesaian
Hukum Lenz
Arah sebarang efek induksi magnetik
adalah sedemikian rupa sehingga
menentang perubahan efek itu.
Tegangan Gerak Elektrik
Gerakan
  vBl
Misalkan panjang L adalah 0,1 m,
kecepatan v adalah 2,5 m/s, hambatan
total simpal adalah 0,03  dan B adalah
0,6 T. Carilah ε, arus induksi, dan gaya
yang bekerja pada batang tsb.
Tegangan Gerak Elektrik
Gerakan
ε = vBL = (2,5 m/s)(0,6 T)(0,1 m) = 0,15 V
Arus I dalam simpal adalah
I = ε/R = (0,15 V)/(0,03 ) = 5 A
F = ILB = (5 A)(0,1 m)(0,6 T) = 0,30 N.
Medan Listrik Induksi
Medan Listrik Induksi
Bila sebuah tge diinduksi oleh sebuah fluks
magnetik yang berubah-ubah melalui sebuah
lintasan tertutup stasioner, maka terdapat
sebuah medan listrik induksi E yang asalnya
nonelektrostatik sehingga
d
B
E
.
d




dt
Medan ini adalah nonkonservatif, dan tidak
dapat diasosiasikan dengan sebuah potensial.
Arus Pusaran
Arus Pusaran
Bila sebuah sebuah potongan gumpalan material
konduksi, seperti sebuah logam, berada dalam
sebuah medan magnetik yang berubah-ubah
atau bergerak melalui sebuah medan, maka
arus yang dinamakan arus pusaran diinduksi
dalam volume material tersebut.
Persamaan Maxwell
Hubungan antara medan listrik dan medan
magnetik dan sumbernya dapat dinyatakan
dalam empat persamaan Maxwell.
Q
tercakup
E
.dA



B.dA 0
0
d


d




dt

E
B
.

0
i
c

0
yang
dicaku
d
B
E
.
d




dt