Induksi Elektromagnetik

Sementara penemuan elektromagnetisme Oersted yang mengejutkan membuka jalan bagi aplikasi yang lebih praktis listrik, Michael Faraday yang memberi kami kunci generasi yang praktis listrik:induksi elektromagnetik . Faraday menemukan bahwa tegangan akan dihasilkan di sepanjang kawat jika kawat itu terkena fluks medan magnet tegak lurus dengan intensitas yang berubah.

Cara mudah untuk menciptakan medan magnet yang intensitasnya berubah adalah dengan menggerakkan magnet permanen di sebelah kawat atau gulungan kawat.

Ingat: Medan magnet harus bertambah atau berkurang intensitasnya tegak lurus terhadap kawat (sehingga garis fluks “memotong” konduktor ), atau tidak ada tegangan yang akan diinduksi.

Faraday mampu menghubungkan secara matematis laju perubahan fluks medan magnet dengan tegangan induksi (perhatikan penggunaan huruf kecil “e” untuk tegangan. Ini mengacu pada seketika tegangan, atau tegangan pada titik waktu tertentu, bukan tegangan stabil dan stabil.):

Istilah "d" adalah notasi kalkulus standar, yang mewakili laju perubahan fluks dari waktu ke waktu. “N” adalah jumlah lilitan, atau lilitan, dalam kumparan kawat (dengan asumsi bahwa kawat dibentuk dalam bentuk kumparan untuk efisiensi elektromagnetik maksimum).

Fenomena ini digunakan dalam konstruksi generator listrik, yang menggunakan tenaga mekanik untuk memindahkan medan magnet melewati gulungan kawat untuk menghasilkan tegangan. Namun, ini bukan satu-satunya penggunaan praktis untuk prinsip ini.

Jika kita ingat bahwa medan magnet yang dihasilkan oleh kawat pembawa arus selalu tegak lurus terhadap kawat itu, dan bahwa intensitas fluks medan magnet itu bervariasi dengan jumlah arus yang melaluinya, kita dapat melihat bahwa kawat mampu menginduksi tegangan sepanjang panjangnya sendiri hanya karena perubahan arus yang melaluinya. Efek ini disebut induksi diri :perubahan medan magnet yang dihasilkan oleh perubahan arus melalui kawat yang menginduksi tegangan sepanjang kawat yang sama. Jika fluks medan magnet ditingkatkan dengan membengkokkan kawat ke dalam bentuk kumparan, dan/atau membungkus kumparan itu di sekitar bahan dengan permeabilitas tinggi, efek tegangan yang diinduksi sendiri ini akan lebih kuat. Perangkat yang dibuat untuk memanfaatkan efek ini disebut induktor , dan akan dibahas secara lebih rinci di bab berikutnya.

TINJAUAN:

• Medan magnet yang intensitasnya berubah tegak lurus terhadap kawat akan menginduksi tegangan sepanjang kawat itu. Besarnya tegangan induksi tergantung pada laju perubahan fluks medan magnet dan jumlah lilitan kawat (jika digulung) yang terkena perubahan fluks.
• Persamaan Faraday untuk tegangan induksi:e =N(dΦ/dt)
• Kabel yang membawa arus akan mengalami tegangan induksi sepanjang panjangnya jika arus berubah (sehingga mengubah fluks medan magnet tegak lurus kawat, sehingga menginduksi tegangan menurut rumus Faraday). Perangkat yang dibuat khusus untuk memanfaatkan efek ini disebut induktor .

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Elektromagnetisme dan Induksi Elektromagnetik Tingkat Lanjut
• Lembar Kerja Elektromagnetisme Menengah dan Induksi Elektromagnetik
• Lembar Kerja Dasar Elektromagnetisme dan Induksi Elektromagnetik