Induksi Elektromagnetik
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| electromagnetic induction/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk ɪnˈdʌkʃn/ | induksi elektromagnetik |
| Faraday's law/ˈfærədeɪz lɔː/ | hukum Faraday |
Gerakkan magnet dekat kumparan dan Anda buat listrik dari ketiadaan
- Dorong magnet masuk ke dalam kumparan dan arus muncul — tanpa baterai.
- Tarik keluar dan arusnya berbalik arah.
- Perubahan fluks magnet mendorong arus: induksi elektromagnetik.
- Efek tunggal ini menggerakkan hampir semua generator di Bumi.
Hukum Faraday
- GGL yang diinduksi sama dengan seberapa cepat fluks berubah: $\varepsilon = -N\dfrac{d\Phi_B}{dt}$.
- $N$ adalah jumlah lilitan; semakin cepat $\Phi_B$ berubah, semakin besar GGL-nya.
- Fluks yang stabil ($d\Phi_B/dt = 0$) tidak menginduksi apa pun.
- Ini adalah hukum Faraday — inti dari bab ini.
Menginduksi arus
Gerakkan magnet lebih cepat atau lebih lambat dan saksikan arus terinduksi tumbuh dan berbalik arah.
Hukum Faraday mengatakan GGL terinduksi bergantung pada:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\varepsilon = -N\,d\Phi_B/dt$ — laju perubahan fluks.
Kumparan dalam medan magnet kuat tetapi stabil memiliki GGL terinduksi nol.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Tidak ada perubahan fluks berarti tidak ada GGL terinduksi, sekuat apa pun medannya.
Fluks satu loop berubah oleh $0.6\ \text{Wb}$ dalam $0.3\ \text{s}$. Hitung GGL rata-rata (dalam V).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$\varepsilon = \Delta\Phi_B/\Delta t = 0.6/0.3 = 2\ \text{V}$.
Apa yang membuat GGL lebih besar
- Lebih banyak lilitan $N$ pada kumparan — setiap loop menambahkan GGL sendiri.
- Magnet yang lebih kuat — lebih banyak fluks untuk diubah.
- Pergerakan yang lebih cepat — perubahan fluks yang lebih cepat.
- Pengaturan yang lambat, lemah, atau memiliki sedikit lilitan hanya menghasilkan GGL yang sangat kecil.
Pilih semua cara untuk mendapatkan GGL terinduksi yang lebih besar.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Lebih banyak lilitan, gerakan lebih cepat, medan lebih kuat semuanya meningkatkan EMF. Menahan diam memberikan nol.
Banyak cara untuk mengubah fluks
- Gerakkan magnet mendekati atau menjauhi kumparan.
- Gerakkan kumparan melintasi medan magnet.
- Putar kumparan di dalam medan (ini membuat generator AC bekerja).
- Ubah arus tetangga, yang medannya menembus kumparan.
Manakah dari ini yang tidak menginduksi GGL dalam kumparan?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Medan stabil tanpa gerakan tidak memberikan perubahan fluks — tidak ada GGL.
Inilah cara kerja generator
- Putar kumparan di dalam medan magnet dan fluksnya berubah terus-menerus.
- Hal itu menginduksi GGL bolak-balik — listrik utama di rumah Anda.
- Turbin angin, air, dan uap semuanya hanya memutar kumparan semacam itu.
- Induksi mengubah gerakan menjadi energi listrik.
Perangkat yang memutar kumparan dalam medan untuk menghasilkan listrik adalah ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Generator menggunakan induksi untuk mengubah gerak menjadi listrik.
Fluks satu loop berubah sebesar $0.4\ \text{Wb}$ dalam waktu $0.2\ \text{s}$. Temukan GGL rata-rata.
- $\varepsilon = \dfrac{\Delta\Phi_B}{\Delta t} = \dfrac{0.4}{0.2}$.
- $\varepsilon = 2\ \text{V}$ (besarannya).
Yang penting adalah laju perubahan fluks, bukan fluks itu sendiri. Kumparan yang diam di dalam medan yang sangat besar tetapi stabil memiliki fluks yang besar namun nol GGL terinduksi. Tidak ada perubahan, tidak ada GGL.
Induksi elektromagnetik: fluks magnetik yang berubah mendorong GGL, diberikan oleh hukum Faraday $\varepsilon = -N\,d\Phi_B/dt$. GGL yang lebih besar berasal dari lebih banyak lilitan, medan yang lebih kuat, atau perubahan yang lebih cepat. Fluks yang stabil tidak menginduksi apa pun — inilah bagaimana generator menghasilkan listrik.