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