Mengenal Induksi Elektromagnetik
Pengertian Induksi Elektromagnetik
Induksi elektromagnetik adalah fenomena di mana arus listrik muncul dalam sebuah konduktor (penghantar listrik) ketika ada perubahan medan magnet di sekitarnya. Fluks magnetik didefinisikan sebagai banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang. Penemuan ini dipelopori oleh Michael Faraday dan Joseph Henry pada tahun 1831.
Michael Faraday, seorang ilmuwan Jerman, mempelopori gagasan bahwa medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1821, dia membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik.
Alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik adalah galvanometer. Gaya gerak listrik (GGL) yang muncul akibat perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi. Arus yang mengalir akibat GGL induksi ini disebut arus induksi, dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik.
Faktor-faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi antara lain:
- Kecepatan perubahan medan magnet: Semakin cepat perubahannya, semakin besar GGL induksi yang dihasilkan.
- Jumlah lilitan pada penghantar: Semakin banyak lilitan, semakin besar GGL induksi yang dihasilkan.
- Kekuatan magnet: Semakin kuat magnetnya, semakin besar GGL induksi yang dihasilkan.
Hukum Induksi Faraday
Ggl induksi yang ditimbulkan dalam suatu rangkaian tertutup sama dengan laju perubahan fluks magnetik yang menembus rangkaian tersebut.
- Menjelaskan hubungan antara perubahan fluks magnetik dan ggl induksi dalam suatu rangkaian.
- Semakin cepat fluks magnetik berubah, semakin besar ggl induksi yang dihasilkan.
- Ggl induksi sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik, bukan laju perubahan medan magnetik.
- Fluks magnetik (Φ) dihitung dengan Φ = B.A cos θ, di mana B adalah rapat fluks magnetik, A adalah luas kumparan, dan θ adalah sudut antara B dan garis tegak lurus kumparan.
- Satuan fluks magnetik adalah weber (Wb) yang setara dengan tesla.meter2 (1Wb = 1 T.m2).
- Hukum Faraday: ggl induksi (ε) sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik (ΔΦ/Δt): ε = -N(ΔΦ/Δt), dengan N sebagai jumlah lilitan kumparan.
- Tanda negatif menunjukkan arah ggl induksi.
Hukum Induksi Lenz
Arah arus induksi selalu berlawanan dengan arah perubahan fluks magnetik yang menyebabkannya.
- Menjelaskan arah arus induksi yang dihasilkan oleh ggl induksi.
- Arus induksi akan selalu menghasilkan medan magnet yang berlawanan dengan arah perubahan fluks magnetik yang menyebabkannya.
- Hukum Lenz merupakan bentuk hukum kekekalan energi.
- Penerapan Hukum Lenz: menentukan arah arus induksi.
Hukum Induksi Faraday dan Lenz menjelaskan bagaimana perubahan fluks magnetik dapat menghasilkan ggl induksi dan arus induksi dalam suatu rangkaian. Memahami kedua hukum ini penting untuk mempelajari berbagai aplikasi elektromagnetik, seperti generator, motor, dan transformator.