Induktansi
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| inductance/ɪnˈdʌktəns/ | induktansi |
| henries/ˈhenriz/ | henry |
Kumparan menolak perubahan terhadap arusnya sendiri — inersia listrik
- Cobalah menyalakan arus kumparan secara tiba-tiba dan ia akan melawan.
- Fluksnya sendiri yang berubah menginduksi GGL yang melawan perubahan.
- Penolakan diri ini disebut induktansi.
- Anggap saja sebagai inersia listrik: arus dalam kumparan tidak suka berubah dengan cepat.
GGL yang terinduksi diri
- Arus yang berubah membuat fluks yang berubah melalui lilitan kumparan sendiri.
- Berdasarkan hukum Faraday dan Lenz, hal ini menginduksi GGL mundur: $\varepsilon = -L\dfrac{dI}{dt}$.
- $L$ adalah induktansi, diukur dalam henry (H).
- Semakin cepat Anda mengubah arus, semakin keras kumparan menolak balik.
GGL self-induksi dari sebuah induktor adalah:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\varepsilon = -L\,dI/dt$ — sebanding dengan laju perubahan arus.
Induktor $4\ \text{H}$ arusnya berubah pada $2\ \text{A/s}$. Temukan besaran GGL terinduksi (dalam V).
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$|\varepsilon| = L\,dI/dt = 4 \times 2 = 8\ \text{V}$.
Satuan SI dari induktansi adalah ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Induktansi $L$ diukur dalam henries (H).
Apa yang menentukan induktansi
- Seperti kapasitansi, $L$ bergantung pada geometri, bukan pada arus.
- Lebih banyak lilitan, luas yang lebih besar, atau kumparan yang lebih panjang mengubah $L$.
- Solenoid yang dililit rapat dengan banyak lilitan memiliki induktansi yang besar.
- Tambahkan inti besi dan $L$ tumbuh jauh lebih besar lagi.
Energi yang tersimpan dalam medan
- Membangun arus menyimpan energi di medan magnet kumparan.
- Energi yang tersimpan adalah $U = \tfrac12 L I^2$.
- Bandingkan dengan kapasitor $\tfrac12 C V^2$ — kembar magnetnya.
- Matikan arus secara tiba-tiba dan energi ini harus pergi ke suatu tempat (seringkali berupa percikan api).
Induktansi melawan perubahan
Arus yang berubah pada kumparan menginduksi GGL balik yang sebanding dengan seberapa cepat arus berubah.
Energi yang tersimpan dalam induktor yang mengalirkan arus $I$ adalah:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$U = \tfrac12 LI^2$ — kembar magnetik dari $\tfrac12 CV^2$.
Cermin dari kapasitor
- Kapasitor menentang perubahan mendadak pada tegangan.
- Induktor menentang perubahan mendadak pada arus.
- Kapasitor menyimpan energi dalam medan listrik; induktor dalam medan magnet.
- Bersama-sama mereka adalah dua elemen rangkaian penyimpan energi.
Dengan arus stabil yang tak berubah, induktor ideal berperilaku seperti kawat biasa.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$dI/dt = 0$ menghasilkan GGL balik nol, sehingga ia bertindak seperti kawat biasa.
Pilih semua pernyataan benar tentang induktor.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Melawan perubahan arus, menyimpan ½LI², L geometris. Melawan perubahan tegangan adalah kapasitor.
Sebuah kumparan memiliki $L = 2\ \text{H}$ dan arusnya berubah pada $3\ \text{A/s}$. Temukan GGL induksi.
- $|\varepsilon| = L\dfrac{dI}{dt} = 2 \times 3$.
- Arus $|\varepsilon| = 6\ \text{V}$, berlawanan dengan perubahan.
Induktor menentang perubahan arus, bukan arusnya itu sendiri. Arus stabil ($dI/dt = 0$) tidak menginduksi GGL balik sama sekali — kumparan kemudian berperilaku seperti kawat biasa. Induktor hanya melawan saat arus sedang berubah.
Induktansi $L$ (dalam henry) adalah inersia listrik kumparan: arus yang berubah menginduksi GGL balik $\varepsilon = -L\,dI/dt$. Hal ini bergantung pada geometri dan menyimpan energi $U = \tfrac12 LI^2$. Induktor menentang perubahan arus, cermin dari kapasitor yang menentang perubahan tegangan.